Es el caso del M13

René Anaya

La mala fama de los virus ha empezado a cambiar, a pesar de que todavía está fresca en la memoria de muchas personas el peligro que representó la pandemia de influenza de 2009, que se desarrolló primero en México y, posteriormente, se propagó a muchos países.

Pero aún así, los más recientes conocimientos sobre el papel de los virus en los procesos evolutivos de las especies han permitido modificar poco a poco la percepción de los virus, que todavía a mediados del siglo pasado se les presentaba como pedazos de ácido nucleico rodeados de malas noticias, según los definió Peter Medawar, Premio Nobel de Medicina 1960.

 

De invasores a benefactores

Actualmente, los virus han dejado de ser considerados únicamente causantes de enfermedades tan graves como algunos tipos de cánceres, ahora se reconoce que han acompañado a las especies en su largo camino de la evolución, e incluso que han contribuido a ella, pues han transferido genes de una especie a otra.

Pero eso no es todo, en este siglo se ha avanzado en los conocimientos genéticos de los virus, de tal forma que se ha descifrado el genoma de algunos de ellos y se les ha comenzado a manipular. Esas nuevas aportaciones científicas y tecnológicas han permitido conformar las bases de una nueva disciplina, la virotrónica, que explota las propiedades ingenieriles de los virus modificados genéticamente, con el propósito de construir materiales y dispositivos médicos y electrónicos, como ha señalado el bioingeniero Seung-Wuk Lee, de la Universidad de California, Berkeley, uno de los pioneros de este campo.

El investigador ha planteado que “los virus son elementos inteligentes. Una vez que se construye el genoma, se pueden crear miles de millones, que son elementos autoduplicantes”. Uno de esos virus es el M13, el cual pertenece al grupo de los bacteriófagos, llamados así porque infectan a ciertas bacterias.

El M13 es largo y delgado como las fibras de proteína que componen las matrices celulares dentro del organismo humano. Por esas características, se ha comprobado que este virus es apropiado para crear estructuras largas, semejantes a las fibras del tejido nervioso, pero también es posible emplearlo para construir estructuras más complejas, con solo variar su concentración o manipular su posición mediante un campo magnético.

Esas propiedades del M13 ya han sido aprovechadas por Angela Bacher, bioingeniera y experta en ciencia de los materiales, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, quien utilizó al virus como un andamio biológico para separar los átomos de hidrógeno y oxígeno de moléculas de agua. De esa manera, se imita el proceso por el cual las plantas utilizan la energía de la luz solar para dividir o separar las moléculas de oxígeno e hidrógeno del agua, y hacer combustible químico para su crecimiento.

 

Los andamios de los virus

Por su parte, Seung-Wuk Lee y Anna Merzlyak han manipulado el M13 para crear soportes o andamios biológicos, que provean tanto soporte estructural como señales químicas a tejidos de reemplazo de corazón, hígado o nervios, que se producen a partir de células madre, con la finalidad de que puedan crecer y funcionar adecuadamente.

Los investigadores insertaron en el virus proteínas compatibles con los nervios en su capa exterior, las cuales podrían ayudar a las células nerviosas a multiplicarse, adherirse y crecer longitudinalmente, como las fibras nerviosas. Posteriormente, esos virus modificados se introdujeron a células bacteriales y los sumergieron en una solución con células progenitoras neurales, llamadas así porque están más desarrolladas que las células madre pero todavía son jóvenes, a esas células se les debe estimular o “convencer” de que formen tejidos nuevos.

Lee y Merzlyak inyectaron la solución en un medio de cultivo, donde los virus crearon fibras alargadas parecidas a los nervios, que se intercalaron con las células progenitoras, las cuales se multiplicaron y desarrollaron prolongaciones alargadas, características de las neuronas.

A este experimento han seguido otros con una técnica parecida, que Lee pretende utilizar para elaborar nuevos aparatos ópticos o andamios biológicos para cultivar tejidos de diferentes órganos, así como dientes y huesos. “Queremos imitar a la naturaleza y crear muchos tipos de estructuras funcionales con unos bloques de construcción sencillos”, ha afirmado Seung-Wu Lee.

Por su parte, George Schatz, profesor de química en la Universidad Northwestern de Estados Unidos, ha considerado que “el autordenamiento es difícil de lograr de forma sistemática, pero lo que los investigadores han descubierto muestra un camino potencialmente poderoso para hacerlo”.

Sin embargo, los pioneros de la virotrónica se muestran cautos, pues falta por investigar la respuesta del sistema inmunitario, así como probar que los andamios de virus pueden alentar la regeneración de los tejidos, una vez que se implantan en el organismo. Por lo pronto, la nueva disciplina comienza a mostrar algunas de sus posibles aplicaciones.

reneanayas@yahoo.com.mx