Nanotecnología vs la COVID-19 en Cuba - #RevistaTino

Autor: MSc. Issel Mayra Tandrón Echevarría / isselm.tandron@vcl.jovenclub.cu

Nanotechnology vs COVID-19 in Cuba

Resumen: Este artículo expone el apoyo de la nanotecnología en la batalla constante que lleva el mundo frente a la COVID-19, buscando la forma de evitar el contagio o propagación del coronavirus a través de nanomateriales. El objetivo de esta información es acentuar el uso de la nanotecnología, como conocimiento emergente y avanzado, fundamentalmente en Cuba, para utilizarlas como armas contra el coronavirus SARS-CoV-2 y salvar la humanidad.

Palabras claves: nanotecnología, Cuba, COVID-19.

Abstract: This article exposes the constant battle that the world is facing against COVID-19, looking for a way to avoid contagion or spread of the coronavirus through nanomaterials that are obtained through nanotechnology. The objective of this information is to accentuate nanotechnology, as emerging and advanced knowledge, mainly in Cuba to use them as weapons against the SARS-CoV-2 coronavirus and save humanity.

Key words: nanotechnology, Cuba, COVID-19.

La nanotecnología

La palabra nano está relacionada íntimamente con el SARS-COV-2, ya que hoy sabemos que además de su forma esférica el diámetro de este virus está entre los 50 y 200 nanómetros.

Como pandemia, ha obligado al confinamiento de millones de personas en sus casas, ello ligado a los protocolos que se han activado para hacerle frente al virus y por los estudios que se realizan del mismo, para la ciencia, este virus ha sido un reto inmenso.

Se ha intensificado el esfuerzo del mundo entero, la acción de los países que tienen condiciones para su investigación hacia el conocimiento de su origen, evolución y características, rutas de diagnóstico, tratamiento que sean efectivos y también para investigar posibles vacunas.

La nanotecnología en función de la vida

Fig. 1. La nanotecnología en función de la vida. - #RevistaTino
Fig. 1. Ejemplos de estructuras nanométricas.

En Cuba, aunque la nanotecnología aún es joven, ya se obtienen resultados notorios en este campo. Desde la visión estratégica del líder histórico de la Revolución Cubana, Fidel Castro Ruz, se concibió la introducción de la nanociencia y las nanotecnologías como potenciador del desarrollo económico y social del país. De esta forma se evita la compra de medicamentos en el exterior y se está más preparado para el enfrentamiento a epidemias o pandemias.

La capacidad de manipular estructuras y propiedades a nanoescala en medicina es como tener un banco de laboratorio sub-microscópico en el que se pueden manipular componentes celulares, virus o trozos de ADN.

La Nanomedicina, disciplina que aplica técnicas procedentes del campo de la nanotecnología a la salud humana y la biotecnología, presenta las expectativas más prometedoras por el impacto directo que puede tener sobre la vida cotidiana de las sociedades del futuro, por tanto esta interacción es sin duda una oportunidad para llevar a cabo nuevos tratamientos o mejorar los ya existentes.

Las diferentes técnicas que forman parte de la Nanotecnología, en diversas ocasiones, producen  nanoestructuras artificiales que, siendo del mismo tamaño que las biomoléculas, pueden interactuar con células de los seres humanos. De ahí que la nanotecnología ofrece nuevas soluciones en tratamiento, medicina regenerativa y preventiva.

Estudio de las estructuras virales

Los procesos para fabricar nanopartículas, son cada vez más complicados y costosos, por ello una nueva tendencia es formar microcomponentes mediante el ensamblaje de los átomos o de las moléculas que los componen, de forma más eficiente y a bajo costo.

Se conoce que los virus poseen esta capacidad de autoensamblaje, desarrollada a través de millones de años de evolución en estructuras esféricas o tubulares altamente organizadas, simétricas y homogéneas, buscando minimizar de este modo la energía empleada para su construcción.

Por estas características han sido empleados con propósitos específicos en diversas áreas de la nanomedicina y ciencia de los materiales, sobre todo utilizando estructuras formadas por proteínas virales como molde, teniendo en cuenta además que la mayoría presentan tamaños menores de 100 nm, por lo que pueden ser considerados nanopartículas orgánicas.

Aparece el Sars-CoV-2

Fig. 2. Visualización de la molécula del COVID-19. - #RevistaTino
Fig. 2. Visualización de la molécula del COVID-19.

Desde el momento de la aparición del coronavirus SARS-CoV-2, numerosos centros de investigación de biotecnología, han desarrollado proyectos para conocer en detalle la estructura de este coronavirus, para, teniendo en cuenta su forma esférica y diámetro entre 50 y 200 nanómetros, buscar soluciones a través del uso de nanomateriales, una opción con perspectiva factible y necesaria.

EL RT-PCR es la técnica convencional para detectar la presencia de SARS-CoV-2, que consiste en tomar el virus, hacerle una transcripción inversa de su ARN (Ácido Ribonucleico) en ADN (ÁcidoDesoxirribonucleico) y luego generar una reacción en cadena de polimerasa, lo que amplifica exponencialmente su genoma haciendo posible su detección. Esta técnica es muy precisa, pero exige varias horas de análisis y de laboratorios dotados con instrumentación especializada, sólo funciona con un tipo de reactivos específicos, que en las actuales circunstancias no son fáciles de adquirir.

Cuba aporta con la nanotecnología vs COVID-19

Ya en septiembre del 2010 Cuba participaba en el Tercer Seminario Internacional de Nanociencias y Nanotecnologías en La Habana con una cargada agenda de trabajo dedicada a la biotecnología, medicina y modelación computacional. En diciembre de 2019, la ministra de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, Elba Rosa Pérez Montoya, anunció que contamos con una plataforma nacional tecnológica colaborativa para la introducción y expansión acelerada de estas tecnologías en todas las ramas de la economía. De ahí que la biotecnología cubana ya ha sentado cátedra en el panorama internacional por varias décadas.

Cuba trabaja en las áreas principales de la aplicación de la nanotecnología contra la COVID-19 en nanomedicina: el nanodiagnóstico, la liberación controlada de fármacos o nanoterapia y la nanomedicina regenerativa.

Nanodiagnóstico

En el nanodiagnóstico se conoce el RT-PCR como técnica convencional para detectar la presencia de SARS-CoV-2.

El desarrollo de los diagnosticadores necesitan materias primas y mayormente materiales biológicos que constituyen el soporte de cada diagnosticador, de ahí que el centro cubano CIGB se integra con la empresa BioCubaFarma para dar respuesta a una necesidad del país, aportando y ofreciendo soberanía tecnológica, para el producto resultante y la materia prima que se utilizará. 

Ya está presente el diagnosticador ELISA SARS-COV-2 IgG, desarrollado para la detección de anticuerpos IgG del virus en suero o plasma humano, se trata de una prueba serológica, que permiten conocer en qué fase de la enfermedad se encuentra la persona. Este diagnosticador permite el rastreo de contactos de personas confirmadas como portadoras de la COVID-19, posibilita conocer cuántos asintomáticos hay en una población, los niveles de anticuerpos en pacientes recuperados e infectados activos, conocer las respuestas de anticuerpos ante la aplicación de una vacuna y facilita la conducción de estudios comparativos de los niveles de anticuerpos en pacientes infectados.

Nanoterapia

La nanoterapia, la cual se utiliza a partir de nanosistemas activos que contengan elementos de reconocimiento para actuar o transportar y liberar medicamentos exclusivamente en las células o zonas afectadas, a fin de conseguir un tratamiento más efectivo y minimizar los efectos secundarios.

Aquí es donde se aplica InterferónAlfa 2b Humano Recombinante, el cual es producido por el Centro Nacional de Biopreparados (Biocen), industria biotecnológica a la vanguardia entre los aseguradores de fármacos que la Isla necesita para combatir al nuevo coronavirus, que a su vez incluye, como producto endógeno del centro, la fabricación a gran escala de BiomodulinaT, el cual eleva el sistema inmunológico de pacientes enfermos, además se aplica de forma profiláctica en el personal encargado de trabajar directamente con contagiados y casos sospechosos.

Los altos porcientos de graves y críticos en otros países no tienen comparación con nuestro país, ya que se ha logrado mejores indicadores con los protocolos y los medicamentos que se han probado, uno de estos productos, denominado CIGB 258,proviene del proyecto liderado por la Dra. María del Carmen Domínguez, el cual estaba dirigido inicialmente al tratamiento de enfermedades inflamatorias crónicas autoinmunes, pero ha encontrado un nicho muy prometedor frente a la Covid-19, pues contribuye a controlar la magnitud de la inflamación que produce la enfermedad y no genera inmunosupresión.

Otro producto con más de 20 años de investigación clínica y producido en Cuba desde 2014, es el Itolizumab, es un anticuerpo monoclonal el cual se emplea para tratar otras afecciones como la artritis reumatoide y en el caso de la Covid-19 tiene favorables resultados en el momento que el sistema inmune en el organismo emite una respuesta exagerada ante la enorme capacidad de dividirse el virus.

Otras aplicaciones de la nanotecnología VS COVID-19

Recientemente, el CEAC en colaboración con el Instituto de Medicina Tropical Pedro Kourí, lograron captar imágenes del coronavirus mediante la técnica de microscopía electrónica de barrido, la cual permite ver en alta resolución la superficie de una muestra de exudado nasofaríngeo obtenida mediante un PCR en tiempo real, este será un nuevo avance  para las aplicaciones de los fármacos que se producen contra el coronavirus y para determinar los momentos más peligrosos en su accionar en el organismo de un paciente.

El uso de la nanotecnología vs COVID-19 da seguridad al brindar soluciones tanto para evitar el contagio como la propagación del SARS-CoV-2. El aporte de la medicina cubana en el combate contra este contagioso virus ha tenido una gran parte de su fundamento en la nanotecnología por la oportunidad científico tecnológica que ofrece.

Referencias Bibliográficas

* Issel Mayra Tandrón Echevarría: Especialista General de la Subdirección de Comunicación en la Dirección Provincial Joven Club Villa Clara. MSc. en Tecnologías de la Información y las Comunicación. Establece la comunicación de las actividades de los Joven Club de los diferentes municipios a través de los medios radiales, televisivos, redes sociales de las páginas institucionales de los Joven Club de la provincia.

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