Métodos de detección de la infección por priones en líneas celulares humanas

Las pruebas de detección de priones en cultivos celulares están disponibles y siguen desarrollándose. 

Ensayos celulares:

• Ensayo de infección celular por priones (PICA): Este ensayo consiste en infectar líneas celulares con priones y monitorizar los cambios en la morfología celular, la proliferación y la expresión de proteínas.
• Amplificación cíclica del mal plegamiento de proteínas (PMCA): La PMCA es una técnica que amplifica la conversión de la proteína priónica normal (PrPc) en su forma anormal e infecciosa (PrPsc). Puede utilizarse para detectar niveles muy bajos de priones en muestras de cultivos celulares.

Técnicas de biología molecular:

• Western Blotting: Esta técnica puede utilizarse para detectar la presencia de PrPsc en lisados celulares.
• Inmunohistoquímica: Esta técnica puede utilizarse para visualizar la localización de la PrPsc en células y tejidos.
• Ensayo inmunoenzimático (ELISA): ELISA puede utilizarse para cuantificar la cantidad de PrPsc en una muestra.

Conversión Quaking-Induced en Tiempo Real (RT-QuIC):

• RT-QuIC es una técnica sensible que puede detectar niveles muy bajos de priones en fluidos biológicos, incluido el líquido cefalorraquídeo (LCR). Aunque se utiliza principalmente para el diagnóstico clínico, también puede adaptarse para estudios en cultivos celulares.

Retos y orientaciones futuras:

Aunque estas técnicas han hecho avanzar nuestra comprensión de las enfermedades priónicas, todavía existen retos en la detección de priones en cultivos celulares, especialmente a niveles bajos. Los investigadores trabajan continuamente para desarrollar ensayos más sensibles y específicos.

Aplicaciones potenciales

Las pruebas de detección de priones basadas en cultivos celulares tienen diversas aplicaciones, entre ellas:

• Descubrimiento de fármacos: Identificación de compuestos que puedan inhibir la replicación o toxicidad del prión.
• Investigación básica: Estudio de los mecanismos de propagación y neurotoxicidad de los priones.
• Herramientas de diagnóstico: Desarrollo de pruebas de diagnóstico más sensibles y específicas para las enfermedades priónicas.

Es importante señalar que la investigación sobre priones implica rigurosos protocolos de bioseguridad debido a la naturaleza infecciosa de los priones.

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Los avances en biotecnología han permitido el desarrollo de diversas terapias biológicas para el tratamiento de enfermedades humanas. Debido a que estos productos pueden contener o estar fabricados a partir de materiales de origen humano o animal (como el ganado bovino), es crucial evaluar su seguridad y garantizar la ausencia de agentes infecciosos, especialmente los priones, que son altamente resistentes a la eliminación y causan enfermedades fatales en humanos.

El uso de materiales biológicos contaminados con priones, como la hormona de crecimiento humano, ha provocado numerosos casos de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob iatrogénica. Por lo tanto, es esencial realizar pruebas de detección de priones en células y materiales biológicos.

En este estudio, se demuestra la utilidad de la técnica de Amplificación Cíclica de Plegamiento Erróneo de Proteínas (PMCA) como herramienta de detección de priones humanos (vCJD) y bovinos (BSE) en un producto candidato de terapia celular humana. Primero, se demostró la alta sensibilidad de la PMCA para detectar una sola célula infectada con priones. Para ello, se utilizaron células RKM7 infectadas crónicamente con priones murinos RML. Diluciones seriadas de un cultivo celular infectado mostraron que la PMCA permitía la amplificación de priones a partir de una muestra compuesta por una sola célula.

A continuación, se determinó que el rendimiento de la PMCA era robusto y no se veía comprometido por la adición de grandes cantidades de células no infectadas a la reacción. Finalmente, para demostrar la aplicación práctica de esta tecnología, se analizó una línea celular humana en desarrollo para uso terapéutico y se encontró que era negativa para priones vCJD y BSE en la prueba de PMCA.

Estos hallazgos demuestran que la tecnología PMCA tiene una sensibilidad y especificidad incomparables para la detección de priones, lo que la convierte en un procedimiento ideal de control de calidad en la producción de terapias biológicas.

REFERENCES:

• Baranová, S., Moško, T., Brůžová, M. et al. Detection of prions in matching post-mortem skin and cerebrospinal fluid samples using second-generation real-time quaking-induced conversion assay. Sci Rep 14, 6294 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-56789-6
• Lyon A, Mays CE, Borriello F, Telling GC, Soto C, Pritzkow S. Application of PMCA to screen for prion infection in a human cell line used to produce biological therapeutics. Sci Rep. 2019 Mar 19;9(1):4847. doi: 10.1038/s41598-019-41055-x. PMID: 30890734; PMCID: PMC6424962.
• Figgie, M.P., Jr.; Appleby, B.S. Clinical Use of Improved Diagnostic Testing for Detection of Prion Disease. Viruses 2021, 13, 789. https://doi.org/10.3390/v13050789

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