Nanotecnología vs. virus – los investigadores introducen un compuesto antiviral innovador y rentable

Última Actualización en: agosto 28, 2018

Un equipo interdisciplinario internacional de virólogos y bioquímicos que incluye científicos de la Freie Universität ha desarrollado nanogeles de bajo costo y “amigables con las células” que pueden prevenir eficientemente las infecciones virales. Los nanogeles flexibles imitan los receptores de la superficie celular donde se unen varias familias virales. Los patógenos se adhieren a las moléculas de nanogel, por lo que la probabilidad de infección de las células disminuye significativamente.

Los investigadores del proyecto tienen su sede en el Instituto de Bioquímica y Biología de Potsdam y en la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia, así como en el Instituto de Química y Bioquímica y en el Centro de Medicina Infecciosa, ambos de la Freie Universität. La cooperación interdisciplinaria fue financiada por el Centro de Investigación Colaborativa 765 de la Freie Universität y la Fundación Alemana de Investigación (DFG). Los hallazgos de la investigación fueron publicados en línea en ACS Nano.

La investigación médica se enfrenta a innumerables desafíos debido al gran número de virus que existen. La mayoría de los medicamentos disponibles hoy en día son eficaces contra un solo virus o unos pocos similares porque sólo bloquean proteínas virales específicas para interrumpir el ciclo de replicación viral en las células infectadas. Además de los posibles efectos secundarios de estas sustancias, la aparición de cepas de virus resistentes representa un grave peligro médico.

Muchos virus comparten algunas similitudes a pesar de su variedad de especies y morfología. A menudo, interactúan de forma multivalente con receptores y co-receptores específicos en la superficie de las células, que utilizan para el contacto inicial y la difusión en el interior de las células. La descomposición del complejo mecanismo de interacción célula-virus es, por lo tanto, un área de investigación clave para el desarrollo de agentes antivirales eficaces de amplio espectro.

Los proteoglicanos de sulfato hepánico (HS) forman puertos de entrada para una variedad de virus en la membrana celular. Hasta ahora, se han diseñado varios tipos de nanopartículas para bloquear la entrada del virus a través de las moléculas del SA. Se basan principalmente en materiales rígidos como partículas de oro y plata. Se ha investigado poco sobre sustancias más blandas y flexibles como alternativa.

El equipo de investigación germano-indio ha logrado desarrollar nanogeles con diferentes grados de flexibilidad que imitan a las proteínas celulares HS.

El compuesto activo a base de poliglicerol sulfato dendrítico puede efectiva y permanentemente unir y proteger a los virus, previniendo así las infecciones. Estos nanogeles ofrecen la ventaja de que pueden adaptarse de forma flexible a la superficie del virus. Esto aumenta sus interacciones multivalentes con las partículas del virus y reduce la probabilidad de que los patógenos puedan volver a desprenderse. Los investigadores sintetizaron dos nanogeles sulfatados que trabajan contra el herpes y los arterivirus en humanos y otros animales.

Los nanogeles generados pueden lograr un efecto inhibidor de hasta el 90 por ciento. Las sustancias permanecen activas durante un tiempo relativamente largo y también proporcionan protección contra partículas de virus liberadas por células ya infectadas. Los nanogeles pueden prepararse a un costo muy bajo en comparación con la producción de medicamentos antivirales convencionales. Por lo tanto, también pueden utilizarse cada vez más para tratar a los animales. Además, los geles poliméricos son inofensivos y “amigables con las células” -a diferencia de los materiales rígidos e inflexibles- y pueden descomponerse en fragmentos más pequeños y ser excretados por los riñones.

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