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Elaboran a partir de un nuevo biomaterial de origen marino películas con capacidad para eliminar el coronavirus. Los alginatos son unos biopolímeros hidrófilos con una inmensa gama de aplicaciones biomédicas debido a sus excelentes propiedades químicas, físicas y biológicas. Antes del estallido de la pandemia ya se conocían sus propiedades y estaban aprobados para su uso médico por la agencia reguladora estadounidense FDA.
Estos dos aspectos, sobre todo en lo referente a su carácter biodegradable y biocompatible, les convertían en prometedores en la lucha contra la transmisión de virus.
En este contexto, el Laboratorio de Biomateriales y Bioingeniería de la Universidad Católica de Valencia (UCV), liderado por el profesor Ángel Serrano y perteneciente al Centro de Investigación Traslacional San Alberto Magno (CITSAM), ha descubierto un nuevo material biodegradable de origen marino que destruye el SARS-CoV-2, el alginato de calcio, que se extrae de las algas pardas, no tóxico e incluso comestible.
Su validez para la fabricación de tecnología sanitaria ha sido comprobada tanto en instalaciones de la Facultad de Veterinaria y Ciencias Experimentales de la UCV como en las de la Universidad de Kioto (Japón), donde se ha estudiado frente a la variante delta del SARS-CoV-2. En este trabajo, publicado en la revista Polymers, ha participado también Alba Cano, investigadora predoctoral de la UCV, y Rina Hashimoto y Kazuo Takayama, de la Universidad de Kioto (Japón).
Según explica Serrano a DM, “el punto de partida de este estudio fue el análisis bibliográfico publicado en la revista ACS Applied Bio Materials donde, en colaboración con la Universidad de Macau (China), demostramos que los materiales basados en alginato son biodegradables prometedores para destruir el SARS-CoV-2, ya que han mostrado actividad antiviral frente a otros virus de naturaleza parecida”. Sin embargo, el alginato de calcio, en concreto, hasta ahora había mostrado capacidad antiviral muy baja o despreciable.
Tras diversos y fructíferos proyectos con alginatos, el grupo de investigación liderado por Serrano ha estudiado en esta ocasión la citotoxicidad y actividad antiviral del alginato de calcio en forma de películas frente a virus con envoltura como el SARS-CoV-2.
Los resultados han mostrado que estas películas, preparadas por la técnica de evaporación del disolvente y posterior entrecruzamiento con cationes de calcio, son biocompatibles en queratinocitos humanos y capaces de inactivar virus con envoltura como el bacteriófago phi 6 con una reducción de 1,43 log (94,92% de inactivación viral) y la variante delta del SARS-CoV-2 con una reducción logarítmica de 1,64 (96,94 % de inactivación viral) en los títulos del virus.
La actividad antiviral de estas películas puede atribuirse al diseño especial de estas películas con sus cargas negativas compactadas, que pueden unirse a las envolturas virales inactivando los receptores de membrana. “Los resultados no eran del todo esperables porque no se había demostrado hasta ahora una capacidad antiviral clara del alginato de calcio frente a virus con envoltura y menos frente al SARS-CoV-2”, apunta Serrano.
Diseño especial de la forma
Para conseguir este objetivo, añade, “tuvimos que idear un diseño especial en forma de películas de alginato entrecruzado con sus cargas negativas compactadas para que pudieran unirse a las envolturas virales inactivando los receptores de membrana en primer lugar con el virus con envoltura con el que trabajamos en la UCV el bacteriófago phi 6, y luego con el SARS-CoV-2 en la Universidad de Kioto”.
En el estudio, el alginato de calcio ha sido fabricado en la forma de películas con el aspecto de un trozo de celofán o plástico transparente. “Este material de alginato de calcio es no tóxico, e incluso comestible con infinidad de aplicaciones industriales. Este biopolímero es además un material biodegradable y renovable que puede utilizarse para sustituir a plásticos no degradables provenientes del petróleo y por tanto ideal para el desarrollo sostenible del planeta”, remarca Serrano.
En otros virus
Conociendo ahora, además, que este material posee una alta actividad antiviral frente a virus con envoltura, se abre un nuevo mundo de aplicaciones, especialmente en las áreas de biomedicina y de alimentación.
Debido a que este material es capaz de destruir a virus con envoltura, “el siguiente paso sería comprobar que destruye a otros virus de esas características como el de la gripe, el de la hepatitis B y C, el causante del SIDA, etc.”. El proyecto continúa, además, con todo el trabajo de transferencia tecnológica, es decir, “encontrar aplicaciones prácticas de estos materiales para que puedan llegar a la sociedad y conseguir así mejorar la salud humana”.
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