A partir de la reproducción artificial (o recombinante) de una partícula pseudoviral, idéntica a un virus en su estructura, pero hueca porque carece de material genético, un grupo de científicos de los institutos de Biotecnología (IBt) y Ciencias Físicas (ICF) de la UNAM, han desarrollado nanotubos y nanoesferas basados en proteínas virales.
Expertos en crear vacunas dentro de esas estructuras o cápsides proteicas, los ingenieros bioquímicos y doctores en biotecnología Octavio Tonatiuh Ramírez Reivich y Laura Alicia Palomares Aguilera, director e investigadora del IBt, encabezan un consorcio cuyos resultados se han ampliado del desarrollo de fármacos a la frontera de los nanomateriales.
Junto con su estudiante de doctorado Liliana Carreño Fuentes y su ex alumno Germán Plascencia Villa, descubrieron que las partículas proteicas pueden inducir la formación de minúsculas partículas de oro, plata, paladio, platino y cobre, así como combinaciones de metales, lo que otorga propiedades inéditas a los materiales. Al análisis de este potencial se sumó Jorge Ascencio Gutiérrez, del ICF, quien durante años ha indagado rutas para lograr partículas estables para nanomateriales.
Por este proyecto, los cinco estudiosos recibirán el Reconocimiento al Mérito Estatal en Investigación 2013, en el área de Investigación Científica e Innovación, que cada año otorga el gobierno de Morelos.
Contentos con la distinción, adjudican el logro al trabajo en equipo y a la interdisciplina. “Lo más importante de recibir un premio es que el trabajo de los científicos se hace visible a la sociedad”, resumió Ramírez Reivich.
Proteínas que se autoensamblan
Las partículas pseudovirales son estructuras, cuyo tamaño está en el rango de los nanómetros. Tienen la propiedad de autoensamblarse para formar tubos de diámetro nanométrico y longitud del orden de micrómetros, así como láminas y esferas.
“Lo que hacemos es aprovechar las proteínas, que son entes con propiedades únicas. Hay algunas que unen metales. La que usamos, la VP6 del rotavirus, no tenía reporte de que uniera metales, pero en el laboratorio vimos que forma nanotubos de proteína con arreglos hexagonales. Acoplamos estos tubos a metales para darles nuevas funciones”, explicó Palomares.
En el laboratorio del IBt, Germán Plascencia logró producir los primeros nanotubos de origen proteico funcionalizados con metales, que fueron mejorados en una segunda generación por Liliana Carreño.
“Nos encontramos con algo desconocido, pero este grupo tiene una capacidad de colaboración entre biotecnólogos y físicos”, destacó.
En tanto, Jorge Ascencio, doctor en física, resaltó la valía de este trabajo, pues en la nanotecnología uno de los principales problemas es formar las partículas. “Entre decenas, centenas y millares de átomos varían las propiedades y no se pueden manipular a nivel físico, sino químico”.
El logro del grupo del IBt, dijo, consistió en generar una especie de molde o regidor de formaciones estructurales, una proteína que guía a las partículas metálicas para ubicarse en ciertos sitios.
“Controlan el tamaño, crean sitios activos y ponen metales o sistemas inorgánicos en superficies. Como físico he tenido problemas para dominar el tamaño y ellos lograron conglomerados de menos de dos nanómetros, que además están ordenados alrededor del nanotubo. El control del tamaño y la morfología de la alquimia son importantes, pues depende de ellos para que el nanomaterial pueda ser aislante o conductor”, precisó Ascencio.
Aplicaciones
Entre los usos potenciales de estos nuevos biomateriales destacan el desarrollo de biosensores, posible por sus cualidades ópticas.
“También tienen propiedades conductoras, así que se podrían aplicar en la formación de circuitos electrónicos, importantes para desarrollo tecnológico de computadoras y teléfonos celulares”, comentó Liliana Carreño.
Estos nanomateriales, concluyó, cuentan además con propiedades catalíticas que podrían utilizarse en la industria química.