La pandemia del virus SARS-CoV-2 ha revelado deficiencias a nivel mundial para responder de manera efectiva y descentralizada a la demanda de testeo masivo. La falta de suministros de diagnostico a nivel mundial no solo afecta nuestra respuesta a COVID-19 sino que también evidencia problemas de soberanía y autonomía tecnológica en la respuesta a enfermedades infecciosas de gran escala.

Las enzimas claves en las reacciones de diagnostico tales como RT-PCR y RT-LAMP, se producen a partir de ADN (generalmente en bacterias, levaduras o in vitro) y se comercializan en forma de proteínas listas para su uso. Obtener el ADN que permite producir estas enzimas es difícil debido a restricciones históricas de propiedad intelectual que han limitado la accesibilidad y transferencia de estos materiales entre investigadorxs.  Sin embargo, hay dos sucesos que están marcando una transición en el acceso a estos materiales:

i) las patentes de muchas de estas enzimas están culminando su periodo de protección, quedando en el dominio público como off-patent, Esto permite el libre estudio, producción, modificación, redistribución y uso comercial no-exclusivo de estos ADNs (y sus enzimas). A pesar de estas libertades, el ADN de estas enzimas es aún difícil de obtener y redistribuir debido a restricciones impuestas por los tratados de transferencia de materiales que usan las universidades (e.g. UBMTA), y esto nos lleva al punto ii.

ii) las tecnologías de síntesis de ADN permiten crear nuevos fragmentos genéticos a partir de secuencias de interés tales como el gen de una enzima cuya secuencia es conocida pero el material es inaccesible. Este material no responde a ninguna restricción impuesta por un MTA dado que fue creado de cero, ofreciendo la oportunidad de ser  redistribuido bajo un acuerdo de transferencia de material abierto (openMTA). Esto permite que cualquier persona o institución pueda tener acceso a este ADN, sin restricciones (más que aquellas asociadas a obligaciones de uso correcto en términos de bioseguridad y ética). **

Tomando en cuenta estos puntos, junto a colaboradorxs de Open Bioeconomy Lab, FreeGenes, Open Science Network Society y Ginkgo Bioworks hemos diseñado material genético (ADN) a partir del cual se pueden producir enzimas off-patent para los diagnósticos de COVID (PCR, RT-PCR, LAMP, y otros). Se ha creado una red de colaboración internacional y abierta llamada ReClone que busca distribuir este ADN a instituciones que deseen implementar la producción local de estas enzimas de diagnóstico y ayuden a mejorar protocolos de producción de manera colaborativa y remota. Esta red distribuida de producción también intenta recoger información respecto a las regulaciones de certificación que aplican a cada país. Aclaración: no estamos desarrollando nuevos kits, solo permitiendo el acceso a los ADNs a partir del cual se puedan producir enzimas utilizadas para la implementación de tests ya existentes.

Esta colección de ADN incluye vectores listos para expresión y purificación, como también una batería de componentes (e.g. tags, CDS, prom, etc) para armar diferentes combinaciones en respuesta a necesidades locales. El siguiente paso para quienes nos encontramos en Chile es la creación de un Foundry o repositorio nacional de libre acceso. Este repositorio será hosteado en nuestro Instituto Milenio iBio para poder recibir y redistribuir estos reactivos bajo openMTA, de manera no exclusiva. Para solicitar estos reactivos o sumarse a la red, por favor ingresar al foro (link abajo)

Paralelamente, esta iniciativa plantea la necesidad de incluir – como alternativa no excluyente ni obligatoria – el uso de mecanismos legales para fortalecer el dominio público y facilitar la transferencia de materiales (e.g. openMTA). Nuestro Instituto ha sido una de las primeras instituciones en firmar el acuerdo openMTA, y un actor activo en la promoción de las tecnologías libres (Free/Libre & Open Source).

(**) no soy abogado, solo doy una opinion personal. No usar este texto como consejo legal ni en una corte 🙂

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ReClone is an international network from across the world seeking to support each other in accessing reagents for research and diagnostics, through sharing and partnership. Our current focus is addressing the needs of scientists researching and diagnosing COVID-19.

A list of ready-to-use vectors and a list of individual components (TBC) will be shared openly (>>list of reagents<<)

Please follow the following links for general information about ReClone (https://reclone.org/), forum (https://forum.reclone.org/) and CC BY open access protocols (Protocols.io).

The toolkit is a combined effort of the Open Bioeconomy Lab at University of Cambridge (Jenny Molloy, Chiara Gandini), the Free Genes Project (Drew Endy, Keoni Gandall, Isaac Larkin), Open Science Network Society (Scott Pownall) and our lab. We are also grateful for the support of Ginkgo Bioworks.

Summary

The Research in Diagnostics Toolkit is a set of ready-to express vectors and (optionally) DNA parts for the most common molecular diagnostic techniques.

Expression plasmids that are IPTG/Lactose inducible with a 6xHis-Tag for:

RT-PCR

• HIV reverse transcriptase
• OpenVent (DeepVent) DNA polymerase
• OpenScript (SuperScriptII) reverse transcriptase

RT-LAMP

• Bst-LF

RPA

• gp32 (ssDNA binding protein)
• Bsu (strand displacing polymerase)
• UvsY (T4 cofactor)
• UvsX (RCA-like recombination protein)

RNA-related

• Murine RNA inhibitor
• RNaseH from Tth
• RNaseH from Escherichia coli

Protein Expression

• T7 RNA polymerase
• TEV protease

Other useful enzymes

• PBCV-1 ligase
• Horse radish peroxidase

See the full kit here with information on other DNA parts >>

Expression/Production Information (if applicable)

We do not have fully validated expression protocols but there are a lot out there in the literature which you can see summarised on the Enzyme Expression Guides page at Open Bioeconomy Lab.

Protocol Information

The reagents can be used in most protocols for PCR, RT-(q)PCR, RT-LAMP, RPA, RCA and a variety of other molecular research techniques.

How to get the plasmid/material/reagent

Note that the collection is not yet synthesised but you can sign up for delivery here
If you have any queries, contact mail+reagents at mail.reclone.org

Terms

All materials will be distributed under an OpenMTA meaning they can be used for commercial purposes and be redistributed. In advance of receiving the materials, you should ask your institution to sign the OpenMTA Master Agreement.

References

See the full kit here with references for origin of the DNA parts >>

Disclaimer

Reagents you have produced using this kit are intended for research use only. In order to use them for clinical diagnostics you must follow all local regulatory processes.

The following terms of the OpenMTA also apply:

No Implied License: Except for the rights expressly granted herein, the Recipient agrees that no other rights or licenses, whether express or implied, are granted to the Recipient under any patent, patent application, or other proprietary right of the Provider. As between the parties, each retains all right, title, and interest in works and inventions made by its personnel, and nothing herein shall be construed to transfer ownership of any invention, patent, patent application, or other proprietary right.

Liability: Except to the extent prohibited by law, the Recipient assumes all liability for damages that may arise from the use, storage or disposal of the Material. The Provider will not be liable to the Recipient for any loss, claim or demand made by the Recipient, or made against the Recipient by any other party, due to or arising from the use of the Material by the Recipient, except to the extent permitted by law when caused by the gross negligence or willful misconduct of the Provider.

No Warranties: Any Material delivered pursuant to the Agreement is understood to be experimental in nature and may have hazardous properties. THE PROVIDER MAKES NO REPRESENTATIONS AND EXTENDS NO WARRANTIES OF ANY KIND, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED. THERE ARE NO EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, OR THAT THE USE OF THE MATERIAL WILL NOT INFRINGE ANY PATENT, COPYRIGHT, TRADEMARK, OR OTHER PROPRIETARY RIGHTS.