Investigadores de la Universidad de Nuevo México (UNM) han encontrado cómo la mezca de ciertos polímeros y oligómeros en combinación con luz ultravioleta (UV) puede ser una herramienta muy efectiva para acabar el COVID-19. Los resultados de la investigación, publicados recientemente en ACS Applied Materials & Interfaces, muestran cómo estos materiales cuando son activados por la luz UV proporciona un revestimiento de acción rápida y altamente eficaz para la eliminación de virus.
“Estos materiales han demostrado tener propiedades antivirales de amplio espectro reduciendo la concentración de virus en hasta cinco órdenes de magnitud”, afirma una de las autores del estudio, Eva Chi, del Centro de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Nuevo México.
Para que estos polímeros y oligómeros sean activos contra el virus deben ser expuestos a la luz UV. La luz activa el proceso de “acoplamiento”, necesario para colocar el material en la superficie de la partícula del virus, permitiendo que la absorción de la luz genere el oxígeno reactivo intermedio en la superficie de la partícula del virus.
“Hasta donde sabemos hasta ahora, los materiales como el nuestro no son activos contra el SARS-CoV-2 en la oscuridad y requiere para su activación la irradiación con luz ultravioleta o visible, dependiendo de dónde absorbe la luz el antimicrobiano específico. En la oscuridad, nuestros materiales antimicrobianos ‘se acoplan’ al virus, y luego al ser irradiados, activan el oxígeno. Es este estado activo y excitado del oxígeno el que inicia la cadena de reacciones que inactivan el virus”, explica el David Whitten, quién fue el encargado de dirigir el equipo de investigación.
Inactivación del SARS-CoV-2 por polímeros y oligómeros conjugados
Estudiar el potencial de los polímeros y oligómeros conjugados no es nada nuevo para los investigadores de la UNM. De hecho, Whitten y otro de los autores del estudio, Kirk Schanze, han estado investigando esta área durante un par de décadas, donde se ha demostrado la eficacia de estos compuestos y materiales derivados contra hongos, biopelículas y virus. El nuevo estudio evalúa de forma experimental cuatro materiales compuestos de fenileno-etileno y un polietileno como inactivadores del SARS-CoV-2 en suspensiones acuosas Los cinco materiales se eligieron como representantes de un grupo mucho mayor de electrolitos poliméricos y oligoméricos conjugados que han demostrado previamente ser altamente activos contra los microbios.
El resultado más importante y significativo del estudio es que los cinco materiales probados mostraron actividad antiviral contra el SARS- CoV-2 bajo irradiación con luz absorbida por el material específico. Los tres oligómeros son activos cuando se irradian con luz cercana a los rayos ultravioleta y los dos polímeros son activos tanto bajo radiación visible como cercana a los rayos ultravioleta. Las actividades antivirales de los compuestos se deben probablemente a la unión de los compuestos a las proteínas virales que los acercan al virus, seguida de la generación de oxígeno activado por la luz y ROS (especias de oxígeno reactivo) que, en última instancia dañan e inactivan el virus. Ninguno de los cinco materiales estudiados hasta ahora exhibe actividad antiviral en la oscuridad. Esto es importante, pero no sorprendente, porque el SARS-CoV-2 es un virus “envuelto” y en la oscuridad no se espera que las interacciones entre los oligómeros y los polímeros y las proteínas de membrana sean lo suficientemente fuertes como para desnaturalizar la proteína o romper los enlaces covalentes. Sin embargo, parece ser que la unión o «acoplamiento» acerca los oligómeros y polímeros lo suficiente al virus de modo que las especies reactivas de oxígeno (ROS) generadas en los sitios de unión del virus pueden penetrar en él y causar daños a la proteína de la capa de membrana M, al ARN y/o a las proteínas internas.
Estos hallazgos abren el camino hacia una serie de aplicaciones en una amplia gama de productos de consumo, comerciales y de salud, como toallitas, sprays, ropa, pintura, equipos de protección individual y en realidad a casi cualquier superficie. Además, otra ventaja única de este material es que, a diferencia de los productos desinfectantes tradicionales, se ha demostrado que nos arrastrado por el agua y no deja residuos tóxicos como resultado del proceso de fotodegradación.
“El añadir este material conjugado de polímeros y oligómeros en toallitas por ejemplo, solo añadiría unos pocos centavos por toallita. Además, el material podría añadirse a mascarillas y otros equipos de protección personal, lo que cambiaría el juego para empresas como gimnasios, aerolíneas, cruceros, tiendas de comestibles, centros de salud, escuelas y muchas más industrias. Además del coronavirus, estos productos también podrían ayudar a eliminar las infecciones por el resfriado común, la gripe estacional y otras infecciones virales y bacterianas que asolan a millones de personas anualmente, causando pérdidas de tiempo en el trabajo y la escuela” concluye Whitten .
Credítos imagen de portada: Rachel Whitt/UNM Newsroom
