El Laboratorio de Biomateriales y Bioingeniería de la Universidad Católica de Valencia (UCV) ha liderado un proyecto internacional en colaboración con la Universidad de Kioto (Japón) y el Instituto de Ciencia de Tokyo (Japón) que ha logrado desarrollar un método innovador para evaluar materiales antivirales sin necesidad de trabajar con virus peligrosos en laboratorios de alta seguridad.
En concreto, este avance, publicado en la prestigiosa revista Materials Today Advances, permite analizar de forma segura y eficiente la capacidad de distintos materiales para inactivar un virus. Según el trabajo, ha alcanzo niveles de eficacia que en algunos casos han superado el 99 % frente a patógenos como el SARS-CoV-2.
Tal y como se describe, el sistema emplea bacteriófagos, virus inofensivos que solo infectan bacterias, lo que posibilita trabajar en condiciones mucho más accesibles, con menor coste y reduciendo los requisitos de bioseguridad, acelerando el descubrimiento de materiales antivirales y reduciendo la generación de residuos infecciosos. Además, combina modelos víricos con y sin envoltura, lo que amplía su capacidad para determinar la eficacia de los materiales.
Materiales antivirales
“En el ámbito antiviral, los tratamientos están bastante restringidos, por lo que el enfoque preventivo es muy importante, y ahí es donde los materiales antivirales tienen un papel clave”, explica el investigador de la UCV, Miguel Martí, quien señala que el principal obstáculo hasta ahora ha sido la necesidad de trabajar con virus patógenos en entornos de alta bioseguridad, lo que encarece y restringe considerablemente este tipo de estudios.
El método para materiales antivirales ha sido validado mediante ensayos de correlación estadística entre modelos experimentales y virus humanos reales, como el SARS-CoV-2 o el enterovirus EV71, causante de la enfermedad mano-pie-boca. Para ello, los investigadores han empleado virus bioseguros como el bacteriófago phi 6 (utilizado como modelo del SARS-CoV-2) y el MS2, equivalente para el enterovirus EV71, lo que ha permitido comparar de forma directa el comportamiento de los compuestos en ambos sistemas.
El trabajo, cuyo investigador principal es Ángel Serrano, ha contado con la participación del propio Martí además de Alba Cano, por parte de la Universidad Católica de Valencia, así como de Rina Hashimoto, del Instituto de Ciencia de Tokyo, y Kazuo Takayama, del Instituto de Ciencia de Tokyo y de la Universidad de Kioto.
Resultados contundentes
Los resultados han mostrado “relaciones monótonas positivas y tendencias predictivas”, es decir, que el comportamiento de los compuestos sigue patrones similares en ambos casos. En el caso del SARS-CoV-2, se han registrado niveles de inactivación de al menos 99,88 % en condiciones de alta bioseguridad, frente a valores de al menos 99,14 % obtenidos con su virus modelo en condiciones básicas.
De forma similar, en el caso del enterovirus EV71 se ha observado una inactivación de al menos 75,45 % en los ensayos con el virus patógeno, mientras que su modelo bioseguro, el bacteriófago MS2, ha alcanzado valores de al menos 99,99 %, mostrando una tendencia consistente en la eficacia relativa de los materiales analizados.
“Lo importante no es que los valores sean idénticos, sino que exista una correlación: cuando un material funciona en el modelo, también lo hace frente al virus patógeno”, apunta Martí. Aunque el método no sustituye los ensayos finales con patógenos, sí permite establecer una fase previa de cribado que facilita la identificación y priorización de los materiales más prometedores antes de su validación en condiciones de mayor complejidad.
Materiales antivirales salud, industria y prevención
El método presenta un amplio potencial para el desarrollo de soluciones de materiales antivirales en distintos ámbitos, desde la protección sanitaria hasta aplicaciones industriales. Entre ellas se incluyen equipos de protección individual como mascarillas o pantallas, apósitos para heridas, hidrogeles terapéuticos, sistemas de filtración de aire y recubrimientos de superficies con función antiviral.
Su versatilidad ha sido demostrada en distintos tipos de biomateriales, lo que refuerza su potencial de transferencia tecnológica. En concreto, se ha validado en matrices de poliéster electrohilado, plásticos de uso habitual en equipos de protección como el tereftalato de polietileno (PET), así como hidrogeles de alginato de calcio empleados en aplicaciones biomédicas, abarcando sistemas con propiedades físicas y usos muy diversos.
Acceso global a la investigación antiviral
Más allá de su valor técnico, los investigadores destacan el impacto de este método en el acceso a la investigación científica, al permitir que laboratorios sin infraestructuras de alta bioseguridad puedan participar en el desarrollo de materiales antivirales.
“Este protocolo abre la posibilidad de que más grupos de investigación puedan avanzar en el desarrollo de materiales antivirales, incluso sin disponer de instalaciones de elevado nivel de bioseguridad”, afirma Martí. En este sentido, recuerda que durante la pandemia muchos equipos encontraron dificultades para validar sus desarrollos frente al virus SARS-CoV-2.
El equipo continuará trabajando en la optimización del método y en su aplicación a nuevos materiales, con el objetivo de consolidarlo como herramienta estándar en la evaluación antiviral. “Esperamos que este protocolo se convierta en una referencia que otros investigadores puedan utilizar en sus ensayos”, concluye.
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