“Una nanopartícula es cualquier partícula, no importa de qué esté hecha, que tenga al menos una dimensión inferior a los 100 nanómetros” Así explica el concepto Fernando Ponz, investigador del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC), durante la entrevista que hoy os invito a escuchar en Hablando con Científicos.

Existen multitud de partículas comprendidas en ese rango tan reducido de dimensiones, algunas tienen origen inorgánico, como las nanopartículas de oro, plata o estructuras como los nanotubos de carbono; otras son de origen biológico, como las proteínas y la mayoría de los virus. Son precisamente estas últimas las que investigan Fernando Ponz y los miembros del grupo de Investigación en Biotecnología de Virus de Plantas.

La mayoría de los virus de plantas tienen dimensiones que los sitúan en el mundo de las nanopartículas y la muchos virus humanos también, como muestra valga el SARS-Cov 2 que se sitúa en el límite porque tiene unos 100 nanómetros de diámetro. Ahora bien, un virus activo es un agente infeccioso, formado por una carcasa exterior o cápside que contiene en su interior el material genético. Cuando infecta una célula, la cápside se une a la membrana celular e inyecta el material genético del virus en el interior. Después, el virus pone la maquinaria celular a su servicio y la utiliza para crear más virus. El gran avance consiste convertir el virus en un agente inocuo, es decir, privarle de su carga genética y convertirlo en una “nanopartícula viral”.

Una nanopartícula viral es una carcasa de un virus sin el potencial infeccioso porque carece de material genético. No obstante, conserva su capacidad para unirse a las membranas de las células convirtiéndose así en un vehículo que, convenientemente modificado, puede ser utilizado para muy diversas funciones. Como origen de las partículas virales se utilizan los virus de las plantas, por dos razones, por un lado, son virus que no infectan a los animales, por lo tanto más seguros y, por otro, se puede conseguir que las plantas generen directamente las nanopartículas virales mediante manipulación genética.

¿Qué utilidad tienen las nanopartículas virales? Fernando Ponz habla de “funcionalizar” las partículas, es decir manipularlas de manera que realicen distintas funciones. Eso se consigue añadiéndole distintas moléculas en la superficie para que sirvan para distintos propósitos. Así, nanopartículas virales, convenientemente modificadas para que expresen en la superficie una molécula que pertenece a un agente infeccioso, por ejemplo, un virus, al ser inyectado en una persona provocará la reacción del sistema inmune contra dicho virus y la creación de anticuerpos que la protejan cuando llegue una infección real. Es una vacuna.

También pueden ser utilizadas para detectar anticuerpos existentes en personas que ya han pasado una enfermedad, con la ventaja de ser mucho más sensibles que los tests de anticuerpos que existen en el mercado.

En nanobiotecnología industrial se emplean las nanopartículas virales para favorecer ciertas reacciones químicas en la fabricación de fármacos, zumos, etc.

Se puede adherir un compuesto químico a una nanopartícula viral y utilizarlo como agente antibacteriano, tanto en el tratamiento de enfermedades de plantas o de animales, así como un método de lucha contra bacterias resistentes a los antibióticos.

Las nanopartículas virales se pueden emplear también como agentes con acción antitumoral.

Os invito a escuchar a Fernando Ponz, investigador del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas, en el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), Centro nacional integrado en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y director del Grupo de Investigación en Biotecnología de Virus de Plantas.

Referencias:

Plantas que fabrican la proteína N del coronavirus. Hablamos con Fernando Ponz Ascaso.
Grupo de Investigación en Biotecnología de Virus de Plantas.