Nanotecnología contra la COVID-19

Uso de nanotecnología contra la COVID-19

La nanotecnología supone el desarrollo de herramientas a escala “nano”. Así, la nanotecnología contra la COVID-19 implica el uso de estrategias “nano” contra el coronavirus SARS-CoV-2. En ciencia, utilizamos nano cuando nos referimos a algo 1.000.000.000 de veces más pequeño que un metro. Si, mil millones de veces más pequeño que un metro. Otra forma de verlo es 1.000.000 de veces más pequeño que un milímetro. Si, no me equivoco, un millón de veces más pequeño que un milímetro. Pues bien, de un tiempo a esta parte están surgiendo artículos científicos que muestran cómo este tipo de tecnología puede usarse para combatir la COVID-19.

Tenemos que recordar que los nanomateriales ya han jugado un papel clave en la lucha contra el SARS-CoV-2. Las vacunas basadas en ARN mensajero (ARNm) tanto de Pfizer – BioNtech como de Moderna dependen de nanopartículas para transportar el ARNm al interior de las células y conseguir la inmunización.

Sin embargo, las nanopartículas también se muestran prometedoras como vehículos para fármacos antivirales que sirvan no para prevenir la COVID-19 como las vacunas, sino para tratar a personas que ya la tienen. Veamos cómo.

 

Nanomateriales como trampas contra virus

Los nanomateriales contra virus se dirigen a propiedades químicas y físicas comunes a muchos tipos de virus. Varios artículos recientes han descrito estrategias antivirales que se basan en nanoestructuras para atrapar virus. Son como “jaulas” de tamaño ultra pequeño. Estos nanomateriales imitan los puntos de unión del virus a las células, “enjaulándolos”, impidiendo así que logren infectarnos. Una forma de llamarlos es “nanoesponjas”. Estas estructuras son efectivas contra una variedad de virus y bacterias. De hecho, se planea iniciar un ensayo clínico el próximo año con una nanoesponja contra la bacteria Staphylococcus aureus, causante de neumonía.

 

Nanotecnología contra la COVID-19

Nanotecnología contra la COVID-19

Créditos de la imagen: Elena-Marie Willner/ Dietz Lab / (https://www.dietzlab.org/)

Pero también se están realizando estudios para utilizarlas contra la COVID-19. Una empresa norteamericana (Cellis Therapeutics) está ensayando nanopartículas que contienen las proteínas ACE2 y CD147. Se trata de las dos proteínas que usa el coronavirus SARS-CoV-2 para entrar en nuestras células. Cuando estas estructuras encuentran al virus, lo atrapan mediante la unión a esas proteínas, evitando que esa partícula viral siga infectando.

Otra empresa australiana (Starpharma) ya está comercializando estas estructuras contra virus. La aplicación es cuando menos insólita, a la vez que genial. En preservativos como método para minimizar las infecciones con virus como el VIH. El pequeño tamaño de estas nanopartículas permite incluirlas en el gel lubricante que acompaña a los condones.

Esta misma empresa probó su nanoestructura como un aerosol nasal contra el coronavirus SARS-CoV-2 en un modelo de ratón. La administración del aerosol nasal antes y después de la exposición al SARS-CoV-2 redujo las cargas virales en la sangre, los pulmones y la tráquea de los animales en más de un 99%.

Algunos nanomateriales antivirales tienen una forma precisa para atrapar virus. En este sentido, existen investigaciones que hablan de “origamis” contra el coronavirus. El origami es la ciencia japonesa de la papiroflexia. En esencia, se trata del mismo concepto. Generar estructuras con una forma precisa contra el agente infeccioso de interés, como si se estuviera haciendo una figura de papel.

 

Nanomateriales “destructores” de virus

Pero algunos nanomateriales van más allá de la simple unión al virus. Su forma de actuación se basa en alterar la membrana viral para prevenir infecciones. Muchos virus, incluido el SARS-CoV-2, están cubiertos por una membrana que es esencial para que el virus logre infectar nuestras células. Las nanopartículas de la compañía NanoViricides, tienen como objetivo romper las membranas virales utilizando detergentes encapsulados en nanopartículas que dañan la membrana del virus, con lo que ya no puede infectar. En este caso, además, la nanopartícula contenía la droga antiviral Remdesivir, con lo que el efecto contra el virus era doble.

 

Ventajas que proporcionan los tratamientos basados en nanomateriales.

Como he comentado, estas estrategias actúan contra características físicas y químicas de los patógenos contra los que actúan. Esto es importante porque esas características son compartidas entre muchos virus diferentes. De modo que una vez que funcionan contra uno, es muy probable que funcionen contra otro. Así, si nos encontramos con un nuevo virus, similar pero distinto al SARS-CoV-2, es esperable que estas nanopartículas sigan funcionando.

Otra ventaja que proporcionan estos materiales es que una vez diseñados, pueden producirse muy rápidamente y tener actividad en una amplia gama de virus.

También, como todo en la vida, existen limitaciones y dudas por resolver. ¿Se acumulan las nanopartículas? ¿Se eliminan del organismo? ¿Cómo? La nanotecnología se trata de un campo de intensa investigación en ciencia, donde la llegada de las vacunas de ARN mensajero ha supuesto un gran impulso. Pero sin duda, queda mucho por llegar.

 

 

Fuente: Nature Biotechnology

Autor: Dr. CArlos del Fresno Sánchez; @arlosdel