Ciencia

“Nanojaulas” españolas contra el ébola

Por 9/11/15 - 17:01

  • Investigadores de la Universidad Complutense de Madrid desarrollan un sistema de fullerenos gigantes para inhibir la infección del virus artificial del ébola.
  • Los resultados, publicados en Nature Chemistry, demuestran la eficacia en estudios in vitro.
“Nanojaulas” españolas contra el ébola
CDC/Cynthia Goldsmith (Wikimedia)

Imagine que nuestro organismo fuera un piso cualquiera en el centro de Madrid. Para poder atacar, el virus del ébola se comporta como un ladrón: tratando de forzar la cerradura para acceder a la vivienda. Una vez dentro, buscará en las diferentes habitaciones hasta encontrar el botín que desee llevarse.

En nuestro organismo, el mecanismo de acción del virus del ébola funciona de manera parecida. La cerradura que debe forzar se denomina en realidad receptor DC-SIGN, situado en un tipo de células del sistema inmunológico, conocidas como células dendríticas. Al conseguir abrir la cerradura de esta puerta celular, se inicia el proceso infectivo como si de un hurto se tratase.

El bloqueo del virus del ébola

Para frenar la infección, científicos de la Universidad Complutense de Madrid han diseñado unas "nanojaulas" capaces de inhibir la entrada del virus al bloquear las "cerraduras" que utiliza. El desarrollo de un sistema de trece fullerenos gigantes, que tiene un aspecto de "superbola" similar al de la imagen inferior, ha sido probado in vitro. Los resultados de esta investigación, publicados en la revista Nature Chemistry, han demostrado su eficacia en cultivos celulares.Los fullerenos son nanoestructuras similares a un balón de fútbol

"Los fullerenos son parecidos a un balón de fútbol, con doce pentágonos y veinte hexágonos que en sus vértices cuentan con sesenta átomos de carbono", explica a Hipertextual Nazario Martín. El catedrático de Química Orgánica de la UCM destaca la importancia de estas nanoestructuras, cuyo descubrimiento hace ahora treinta años protagonizó el Premio Nobel de Química en 1996.

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Imagen: Universidad Complutense de Madrid

El objetivo del proyecto europeo, coordinado desde la Universidad Complutense, fue mimetizar la estructura en forma de globo que presentan muchos virus. La "supermolécula" diseñada está decorada en su parte exterior con 120 azúcares, por lo que puede unirse a las "cerraduras" a las que se adhiere el virus, bloqueando el reconocimiento y el anclaje. De este modo, los fullerenos compiten con las partículas víricas por el receptor DC-SIGN. Al obstaculizar la unión del virus con la "cerradura" celular, podríamos impedir que el "ladrón" entrase y que el ébola se diseminara en nuestro organismo."Si evitamos que el virus se aloje en las células, bloquearíamos el desarrollo del ébola en el organismo"

"Si evitamos que el virus se aloje en las células, bloquearíamos también el desarrollo inicial del ébola", señala Martín. Los primeros estudios realizados utilizando un modelo artificial del virus han demostrado que los fullerenos son capaces de bloquear la unión a los receptores celulares. Como apunta el también director adjunto del IMDEA-Nanociencia, "al ser estructuras de carbono tienen mayor biocompatibilidad que otros sistemas, como podrían ser las nanopartículas metálicas".

Este es además el mayor sistema de fullerenos creado en el laboratorio, capaz de inhibir la infección del ébola a concentraciones subnanomolares. "Estamos ante un salto cuantitativo y cualitativo", comenta Martín, que también resalta que la "supermolécula" podría servir en la lucha contra otros patógenos importantes, como el virus del VIH. Dado que el sistema de fullerenos puede ser modificado a voluntad, esta misma estrategia serviría para desarrollar fármacos dirigidos en el futuro.

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NIAID (Flickr)

La "supermolécula" de fullerenos es un ejemplo más de las aplicaciones de la nanotecnología en biomedicinaA pesar de los buenos resultados, Nazario Martín explica que se trata de una "investigación preliminar". Tras los estudios in vitro, los científicos probarán el sistema de fullerenos en modelos animales, para luego analizar su eficacia y seguridad con el virus natural del ébola. "Esto debería realizarse en laboratorios de bioseguridad P4 en Alemania", señala el primer firmante del artículo, que destaca la colaboración multidisciplinar entre equipos especializados en química orgánica, nanotecnología y virología. En el trabajo, además de los investigadores de la Universidad Complutense e IMDEA-Nanociencia, participan también científicos del Hospital 12 de Octubre de Madrid, del Instituto de Investigaciones Químicas del CSIC-Universidad de Sevilla, del CNRS-Université de Strasbourg (Francia) y de la Université de Namur (Bélgica).

José Antonio López-Guerrero, científico del Departamento de Biología Molecular de la Universidad Autónoma de Madrid, ha comentado el artículo en Nature Chemistry señalando que "la síntesis de polímeros con capacidad inhibitoria para la entrada viral está bien establecida". El especialista en virología ha destacado que el trabajo muestra el diseño de "un compuesto estable, esférico y con capacidad bloqueante de la unión del virus del ébola a algunos de sus posibles receptores". Aunque las conclusiones son positivas, López-Guerrero coincide con Martín en que "estamos lejos de ir pensando en un fármaco contra el ébola".

Si los ensayos futuros en cultivos celulares y modelos animales fueran positivos, la "supermolécula" de fullerenos se estudiaría luego en seres humanos. Aunque todavía no estamos cerca de este escenario, lo cierto es que las "nanojaulas" de carbono son un ejemplo más de las aplicaciones de la nanotecnología en el campo de la medicina. Martín sostiene que "el mundo nano va a ofrecer muchas posibilidades, ya que a esa escala se observan propiedades nuevas", que pueden ser aprovechadas en la lucha contra el cáncer o infecciones como el ébola.

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