Científicos de Unisimón patentan recubrimiento antibacteriano de uso industrial

Oct 7 2020 07:12 pm 0

Un recubrimiento creado por científicos de la Universidad Simón Bolívar para evitar la formación de biopelículas bacterianas en superficies, en principio de industrias de alimentos y dispositivos médicos, obtuvo la patente de invención por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC).

El título registrado es ‘Recubrimiento antibacteriano que comprende una dispersión de nanopartículas metálicas y/o magnéticas funcionalizadas con grupos hidroxilo, amino, carboxilo o tiol unidas a péptidos derivados de bacteriófagos’. Sus inventores son Antonio Acosta Hoyos, PhD.; Nataly Galán Freyle, PhD.; y Jorge Leyva Rojas, PhD.

“Logramos una solución que previene la formación de biofilm bacteriano, que puede formarse en cualquier parte, en especial en industrias de alimentos o dispositivos médicos”, comentaron los profesores de la Facultad de Ciencias Básicas de Unisimón.

La SIC determinó que la propuesta tiene nivel inventivo porque no se había patentado un recubrimiento antibacteriano consistente en una dispersión de nanopartículas ligadas a fagos. Para tal fin, Acosta, Galán y Leyva aportaron evidencia de que su creación es efectiva: inhibió el crecimiento de cultivos de bacterias E.coli colocados en láminas de vidrio, durante 6, 12 y hasta 24 horas.

El proceso científico se llevó a cabo en la Unidad de Genética y Biología Molecular de Unisimón, un laboratorio cuya capacidad facilita el trabajo interdisciplinario de químicos, bioquímicos, biólogos moleculares y expertos de otras áreas.

Anclaje de nanopartículas

Las biopelículas o asociaciones bacterianas son un riesgo alto de infecciones porque, a partir de la película que forman, se vuelven resistente a antibióticos, colonizan y se reproducen más rápido. Incluso, pueden ser mortales en pacientes intubados para una traqueotomía o con un catéter para infusión de sangre.

“Es muy complicado trabajar esas biopelículas bacterianas con medicamentos, dado los altos niveles de resistencia en estas comunidades bacterianas y posibles efectos secundarios en la persona o el producto”, explicó Leyva, PhD. en Biología con posdoctorado en Ingeniería de Proteínas. “Así mismo en el caso de dispositivos médicos o alimentos, en un tubo o un tanque, la barrera de polisacáridos (carbohidratos complejos) en las biopelículas, terminan siendo un problema en una clínica o una empresa de alimentos, que requieren de asepsia para todos sus procedimientos”.

La patente es una preparación líquida de nanopartículas que recubriría la superficie al fijarse en el área elegida. Toda una hazaña de laboratorio, novedosa porque es funcional: dependiendo de la superficie y el potencial riesgo que se quiere impedir, se elige el compuesto: hidróxilo, amino, carboxilo o tiol. El grupo molecular elegido se une con péptidos, que en este caso fueron extraídos de bacteriófagos (virus que infectan bacterias) presentes en la naturaleza.

Su eficacia está probada para evitar el crecimiento de bacterias como E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae, S. Aureus, entre otras con diferentes propiedades y características bioquímicas, altamente resistente a antibióticos tradicionales que pueden encontrarse en dispositivos médicos o la industria de alimentos.

“A diferencia de una patente que solo utilice nanomateriales, esta es más segura para la salud humana porque se disminuye la toxicidad al combinarse con moléculas orgánicas que están en nuestro entorno, como proteínas, péptidos y fagos”, destacó Galán, PhD. en Química Aplicada.

Fagos: una línea de investigación

Acosta, PhD. con posdoctorado en Bioquímica y Biología Molecular, acumula más de seis años estudiando e investigando bacteriófagos, considerados desde hace décadas una alternativa a los antibióticos en la búsqueda de medicamentos contra enfermedades. “Los bacteriófagos o fagos son virus o partes de virus con capacidad de matar bacterias”, contextualizó el director del área de Virología de la Unidad de Genética y Biología Molecular de Unisimón.

La terapia con fagos es una línea de investigación de la Maestría en Genética y el Doctorado en Genética y Biología Molecular de Unisimón. Entre los proyectos realizados se cuenta la nanotecnología y la producción de proteínas, respectivas áreas de experticia de los profesores investigadores Nataly Galán y Jorge Leyva.

“Cubrir la estructura con bacteriófagos no es sencillo, por la naturaleza misma de los virus, pero si modificamos la superficie y la hacemos asequible, podemos recurrir a la nanotecnología y fue así que estas experiencias investigativas resultan en una patente aplicable y enfocada, de momento, a las industrias de dispositivos médicos y alimentos”, recalcó Acosta.

La aplicabilidad de esta patente otorgada a Unisimón es apenas el comienzo, un primer prototipo que permite diseñar otros que atenderán las necesidades de salubridad de otros sectores económicos.