N.60 – Formulaciones basadas en biomateriales

Las infecciones virales representan hoy un formidable desafío para la vida humana. Las infecciones de las vías respiratorias inferiores provocadas por virus (por ejemplo: influenza, neumonía y bronquitis) causan millones de muertes en todo el mundo e insumen una parte significativa del gasto en atención médica. Por otra parte en los últimos años surgieron nuevos patógenos infecciosos (por ejemplo: Zika, Ébola, influenza pandémica, virus del Nilo Occidental, SARS y SARS-CoV-2) con severo impacto sanitario y socioeconómico.

Por todo lo anterior, descubrir formas de prevenir y controlar las infecciones virales es hoy uno de los principales desafíos médicos. La vacunación, que contribuyó a reducir notoriamente la morbilidad humana, sigue siendo muy eficaz para estimular las respuestas inmunitarias contra las infecciones.

Asimismo están surgiendo tecnologías innovadoras en materia de biomateriales con propiedades antivirales de amplio espectro. Los recientes avances en biotecnología y nanotecnología han alentado la ingeniería de nanoportadores basados en biomateriales para vacunas de próxima generación y formulaciones adyuvantes. Diversas partículas poliméricas naturales y sintéticas, lípidos, proteínas autoensambladas, partículas similares a virus y partículas inorgánicas han mostrado un gran potencial como nanoportadores en la administración de agentes terapéuticos para inducir respuestas inmunitarias adecuadas contra patógenos específicos.

Por otra parte, el desarrollo de superficies autodesinfectantes (inactivación de microbios al contacto) es un paso adelante para controlar los brotes y la trasmisión de virus entéricos y respiratorios. Las superficies contaminadas o fómites son una fuente importante de transmisión de infecciones virales por contacto.

En el artículo de revisión aquí reseñado investigadores del Indian Institute of Science se refieren a la utilización de tecnologías basadas en biomateriales y nanotecnología, tanto para minimizar la propagación de virus como para curar infecciones y enfermedades virales. Describen dos ejes de trabajo, que se están explorando en campo, para: (a) hacer que las vacunas sean más efectivas, y (b) construir superficies que puedan -por sí mismas- combatir y matar virus. Específicamente, se revisan y discuten: (a) tecnologías de biomateriales emergentes para controlar infecciones virales, (b) biomateriales empleados con nanotecnología para inactivar virus o inhibir su replicación y promover formulaciones antivirales seguras y efectivas, incluyendo enfoques basados en nanopartículas (NP) -orgánicas o inorgánicas- que ofrecen diversas ventajas sobre la medicina molecular, (c) investigaciones sustanciales sobre productos naturales (hierbas) y su potencial en nuevos medicamentos antivirales, (d) estrategias centradas en superficies anti-adhesivas biomiméticas mediante topografía nanoestructurada y técnicas de modificación de superficies hidrófobas para reducir la carga viral, (e) superficies de biomateriales funcionalizadas con polímeros antimicrobianos y nanopartículas contra infecciones virales, y (f) estrategias potenciales para la futura aplicación de enfoques basados en biomateriales para controlar las infecciones virales emergentes.

La combinación de biomateriales con nanotecnología ofrece un potencial sumamente favorable, tanto para generar nanopartículas para potenciar la eficacia de las vacunas contra los virus, como para frenar la propagación de virus en el entorno; por ejemplo, mediante superficies antivirales que se desinfecten (a nivel nano) por sí mismas, que se utilizarían en máscaras, equipos de protección personal (PPE), camas de hospital, picaportes y otros elementos que destruyan automáticamente virus.

Concluye señalando que, si bien deberá trabajarse mucho para saber qué biomateriales pueden ser más eficaces para combatir diferentes virus, cabe prever que las nuevas estrategias basadas en biomateriales y nanotecnología contribuirán a controlar futuros brotes virales.