Nuevo nanomaterial capaz de captar e inhibir el SARS-CoV-2
Investigadores de la UAB han desarrollado un nuevo nanomaterial biocompatible basado en proteínas con capacidad para captar selectivamente y neutralizar el virus SARS-CoV2. La nueva estructura tiene aplicabilidad como recubrimiento funcional de superficies y su modularidad permite adaptarla para reconocer y combatir otros virus.
El nuevo biomaterial ha sido desarrollado por el grupo de investigación de Plegamiento de Proteínas y de Enfermedades Conformacionales, que dirige Salvador Ventura, investigador del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y del Instituto de Biotecnología y de Biomedicina (IBB). Su estudio se ha publicado en la revista Journal of Colloid And Interface Science.
Los investigadores han diseñado una nanofibrilla inspirada en la estructura que presentan en la naturaleza los ensamblatges amiloides de Sup35, una proteína de la levadura. A esta proteína le han añadido, mediante ingeniería genética, dos miniproteinas (LCB1 y LBC3) capaces de unir la proteína de la espícula (spike) del SARS-CoV y bloquear su interacción con el receptor celular ACE2, paso crítico para la entrada del virus en las células.
«El andamio supramolecular que hemos generado se autoensambla espontáneamente a la vez que preserva su integridad estructural y funcionalidad y tiene una potente actividad para captar y neutralizar el SARS-CoV-2, con una eficacia comparable o superior a la de los anticuerpos terapéuticos», señala Salvador Ventura.
El equipo de investigación ha demostrado la funcionalidad de las nanofibrillas como recubrimiento biocompatible de superficies en entornos húmedos en una prueba de concepto en la que las han incrustado en un material polimérico.
Las aplicaciones del nuevo nanomaterial son muy diversas, apuntan los investigadores. Se podrían usar para contener la propagación del virus y aumentar la seguridad de los equipos de protección personal. También para sustituir los anticuerpos en las pruebas existentes, puesto que tienen un coste menor de producción, para concentrar y aislar partículas víricas en pruebas individuales o para la toma de muestras ambientales.
Otra ventaja de las nanofibrillas es su diseño modular, que permite adaptarlas fácilmente para reconocer y neutralizar otros tipos de virus, cambiando las miniproteínas de la estructura. Esto abre un amplio abanico de posibilidades para el desarrollo de nuevas superficies con propiedades antivirales.
El grupo de investigación del IBB-UAB ya desarrolló hace dos años una primera generación de nanomateriales con un principio similar al que han aplicado en este estudio. Las nanofibrillas diseñadas ahora tienen propiedades y morfología diferentes, lo que demuestra «el gran potencial de las estructuras basadas en amiloides genéticamente modificados para desarrollar soluciones innovadoras en biotecnología y biomedicina», concluye Salvador Ventura.
Artículo de referencia: Molood Behbahanipour, Susanna Navarro, Oriol Bárcenas, Javier Garcia-Pardo, Salvador Ventura. «Bioengineered self-assembled nanofibrils for high-affinity SARS-CoV-2 capture and neutralization». Journal of Colloid and Interface Science. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.06.175.