Elaborado por Materia para OpenMind Recomendado por Materia
4
Inicio La ciencia que inspiran los virus
07 mayo 2020

La ciencia que inspiran los virus

Tiempo estimado de lectura Tiempo 4 de lectura

La combinación de las palabras “virus” e “inspirar” tiene hoy una connotación inevitablemente negativa, dada la epidemia desatada por el virus Sars-CoV-2. Sin embargo, la humanidad ha convivido desde el inicio de su existencia con millones de microorganismos, que en ocasiones, además de suponer un riesgo para la salud, son también una oportunidad científica y herramientas esenciales en la lucha contra determinadas enfermedades, o incluso cruciales para la producción de determinados alimentos. Los microorganismos también desarrollan procesos muy valiosos para la sociedad en materia de energía o biotecnología, por ejemplo.

En cuanto a los virus, el ser humano lleva siglos luchando contra la amenaza que suponen para la salud, pero a la vez, esa estrecha relación los han convertido en una valiosa fuente de información para la ciencia, la tecnología e incluso el diseño. Peter B.Medawar, que recibió el Premio Nobel de Medicina en 1960 “por el descubrimiento de la tolerancia inmunológica adquirida”, definió los virus de forma muy gráfica y sencilla: son “una mala noticia envuelta en proteínas”, aunque también han tenido consecuencias positivas para nuestro planeta. Un ejemplo muy curioso es la variedad de colores que empezaron a ofrecer los tulipanes holandeses a partir del siglo XVI, que se debe precisamente al virus mosaico del tulipán, causante de  una burbuja especuladora alrededor del precio de estas flores en Holanda. Además, muchas enfermedades víricas afectan a únicamente a insectos de manera muy selectiva, por lo que se están estudiando los métodos para convertirlos en agentes naturales de control biológico.

La película “Tulip Fever”(2017) retrata el ambiente de la ciudad de Amsterdam en plena fiebre por los tulipanes, con subastas de bulbos que alcanzaban cifras desorbitadas. Imagen: Ruby Films / The Weinstein Company / Worldview Entertainment

Un artículo de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales explica el origen tardío de la virología, una ciencia joven condicionada por las peculiaridades que presenta el cultivo de virus. Estos microorganismos solo pueden reproducirse si infectan a otra célula viva, a diferencia de las bacterias, por ejemplo, por lo que en los albores de esta ciencia, se recurrió a la experimentación con animales y plantas para reproducir enfermedades virales. Hoy en día, y en las condiciones adecuadas, se pueden cultivar virus enteros, virus recombinantes o productos virales en células diferentes a las de los hospedadores naturales, tal y como explica Mª Antonia Lizarbe en el citado artículo

El desarrollo de la microbiología y las herramientas tecnológicas que permiten ver el mundo a niveles microscópicos, entre otros muchos avances, han permitido determinar que actualmente existan identificadas 219 especies de virus que se sabe que pueden infectar a los humanos, según un estudio de la Universidad de Edimburgo. Este dato, aunque implica un riesgo para nuestra salud, también tiene un lado esperanzador para la ciencia: ¿cómo utilizar esos virus para que actúen a nuestro favor?

Un arma contra enfermedades bacterianas y crónicas: la terapia génica

Aunque convivir con centenares de virus no es una buena noticia, no hay que perder de vista el potencial médico y científico de estos fascinantes microorganismos. La investigación sobre los mecanismos que desencadenan las enfermedades víricas ha permitido el desarrollo de novedosos tratamientos y métodos de diagnóstico basados en ingeniería genética y biología molecular que reconducen el potencial del mecanismo de replicación y comunicación de un virus para que trabajen a nuestra favor. Lo que la investigación pretende hacer es, de algún modo, hackear a los propios virus.

Imagen del virus del herpes al microscopio, tomada por el Dr. Fred Murphy, Sylvia Whitfield, USCDCP / Imagen: dominio público (CC0)

Virus: los mensajeros genéticos más seguros

En el caso de la terapia génica, los virus se modifican para emplearse como vectores (vehículos de transmisión) para introducir material genético modificado con fines terapéuticos en determinadas células diana. Los vectores lentivirales (LV), por ejemplo, están diseñados para terapia génica y han demostrado ser muy prometedores, gracias a los avances en diseño y a la producción a gran escala, los LV se han convertido en los sistemas de entrega de genes más seguros y efectivos, según explican varios investigadores en la publicación Current Opinion in Molecular Therapeutics. Desde 2002 se estudia cómo tratar infecciones y enfermedades genéticas con estos virus “hackeados”. Para que cumplan con su función, se les anula parte de su información genética (genoma), de tal manera que se les impide multiplicarse dentro de la célula. Algunos de ellos son virus derivados del herpes simple, por ejemplo.

Virus “inteligentes” para atacar bacterias y dosificar medicamentos

Los virus capaces de infectar bacterias se llaman fagos (o bacteriófagos) y también se están estudiando precisamente para tratar infecciones bacterianas, ya que su principal ventaja es que se activan frente a las bacterias, pero permanecen inactivos en nuestras células eucariotas, tal y como explica una investigación de la escuela de medicina Kochi de Japón.

Los virus también son prometedores en el campo de los diagnósticos médicos. Con la idea de desarrollar técnicas menos invasivas que la biopsia o la cirugía, investigadores del Scripps Research Institute de Estados Unidos han recurrido a la nanotecnología para diseñar nanopartículas basadas en virus (VNP o virus-based nanoparticles) que permitirán hacer un seguimiento por imagen en el tratamiento del cáncer o enfermedades cardiovasculares. Existen muchas nanopartículas diferentes en desarrollo, como dendrímeros, liposomas o nanopartículas paramagnéticas, entre otros.

Estos virus “mutantes” e “inteligentes” combinan varias funciones como la administración de fármacos y la focalización, por lo que tienen un enorme potencial para hacer que las terapias sean cada vez más específicas. Los VPN, virus convertidos en nanosistemas, tienen la misión de repartir de forma localizada las sustancias químicas que se utilizan como tratamiento para ajustar los niveles de concentración al foco de la enfermedad, por lo que permitirían reducir los efectos secundarios adversos del tratamiento, además de facilitar la detección temprana de enfermedades.

Virus oncolíticos: virus mutantes para curar el cáncer

El uso de virus para destruir tumores, un proceso que se conoce como oncólisis viral, se remonta a principios de 1900. Sin embargo, ha sido en las últimas décadas cuando la viroterapia oncolítica ha emergido como un enfoque prometedor en la lucha contra el cáncer.

La base conceptual de este proceso está en las partículas virales atenuadas genéticamente para que puedan eliminar únicamente a las células malignas (tumorales) y dejar al margen las células sanas. Los virus oncolíticos son capaces de reconocer e infectar o lesionar  a las células tumorales. Se ha llegado incluso a sugerir una mejora de la actividad oncolítica de estos virus introduciendo en el genoma viral genes suicidas, tal y como explica un artículo de investigadores de la Universidad de París Sur.

Además, la medicina aprovecha el mecanismo de enfermedades víricas como tal para utilizar esas rutas biológicas en la lucha contra otras patologías. Investigadores de la Universidad de Queensland han desarrollado un “vehículo a base de polímeros”  que limita el mecanismo de escape del virus de la gripe y está programado además para liberar ARN (información genética) que interfiere en el líquido intracelular, con lo que se convierte en una técnica con mucho potencial para tratamientos que requieren múltiples dosis repetidas y a largo plazo.

Dory Gascueña López para OpenMind

@dorygascu

Comentarios sobre esta publicación

El nombre no debe estar vacío
Escribe un comentario aquí…* (Máximo de 500 palabras)
El comentario no puede estar vacío
*Tu comentario será revisado antes de ser publicado
La comprobación captcha debe estar aprobada