Se trata de un revolucionario método de filtrado de aire donde la electricidad vuelve inestable al virus. Podría aplicarse en escuelas, hospitales y lugares con alto tránsito de personas.
Mientras que gran parte de la comunidad científica se centraba en combatir al Covid-19 desde un punto de vista químico, con tratamientos y vacunas; tres investigadores argentinos y uno mexicano buscaron cambiar el paradigma ante la pandemia y se centraron en la física y su propagación. Incluso, su mirada fue aún más innovadora, ya que utilizaron los campos que se producen gracias a la electricidad.
La técnica que aplicaron estos cuatro latinoamericanos, que se encontraron en Alemania, ya revoluciona Europa. Mediante una suerte filtro pueden hacer que el virus sea vulnerable e ineficaz. En pocos días, la universidad de la que forman parte presentó un pedido de patente y actualmente varias empresas se contactaron con ellos para fabricar su proyecto, que fue publicado en la revista Nature Communications.
Este accionar no debería ser sorprendente, porque las ventajas del producto que desarrollaron Martín García, Pedro Ojeda-May, Pablo Rojas y Claudia Arbeitman son muchas: es económico, puede escalarse en poco tiempo, se puede aplicar a otras enfermedades y su instalación, ya sea en escuelas, hospitales, asilos de ancianos o cualquier lugar con alto tránsito de personas, es muy sencilla.
Qué son los campos eléctricos moderados que hacen vulnerable al Covid-19
Para explicarlo de una forma científica pero sencilla, los campos eléctricos se conforman por dos placas, a las cuales se les aplica electricidad a un voltaje moderado, para imprimirles cargas positivas y negativas. Lo que queda en el centro es el campo propiamente dicho.
Ahora, para decirlo con una analogía, se podría imaginar que las placas son montañas y que el valle que se ubica en medio puede ser inundado gracias intensas lluvias (electricidad). Dependiendo de la precipitación (que se encuentra estudiada y establecida previamente) y la distancia entre las montañas, el virus “sumergido” sufrirá una modificación en su estructura que le impedirán que infecte a otras personas.
“Todos estaban trabajando la pandemia desde el punto de vista bioquímico, pero con los campos eléctricos podemos producir un daño estructural irreversible en la proteína Spike (S) del virus para no pueda identificar al receptor de la célula y así no infecte, porque una vez que ingresa, para nosotros, es demasiado tarde”, explicó Arbeitman (MN 165268) a TN.com.ar.
Cómo los campos eléctricos moderados hacen vulnerable al Covid-19
Para poder conocer cuál era el momento indicado para atacar al SARS-CoV-2, fue necesario evaluar cuándo era menos estable la energía que presentaba el virus. Es por eso que, con Arbeitman a la cabeza -que además es médica-, detectaron que sería antes de conectarse con las células.
“Todos estaban estudiando anticuerpos o la proteína Spike (S), que funciona en la comunión al receptor e infección. Con los campos eléctricos podíamos producir un daño estructural que impida que la proteína reconozca a su receptor. El tema de producir una destrucción irreversible, desde el punto de vista práctico, era complejo porque, generalmente, necesitas campos eléctricos de alta intensidad”, explicó la además investigadora CONICET, ingeniera química (UBA) e integrante del Grupo de Física Teórica de Universidad de Kassel, Alemania.
Sin embargo, Arbeitman destacó que la llave se encontraba en su estadio previo: “La proteína S es de fusión viral y depende de su capacidad de alcanzar una conformación de prefusión (meta estable), para que al fusionarse con la célula sea estable”. “En esa etapa previa, la barrera de energía es muy baja, por eso nuestros campos eléctricos son bajos y aún así podemos generar cambios o daños leves o drásticos e irreversibles para que no haga la transición y no se fusione”, destacó.
En ese tono, García afirmó que “no se necesitan voltajes estrafalarios”, para generar estas modificaciones y explicó que estaría en torno a los 100 voltios. “En su estado meta estable, el virus puede evadir la respuesta inmune. Con las variantes, cuanto más contagiosa sea, más carga positiva tendrá, con lo cual será más vulnerable y de más fácil destrucción”, completó el profesor de Física Teórica en el Centro de Ciencia y Tecnología Interdisciplinaria de Nanoestructuras (FB10) de la universidad de Kassel, Alemania.
Hacer vulnerable al Covid-19: un descubrimiento que avanzó de la mano de la tecnología
Como ocurrió en varias oportunidades, la idea de atacar a un virus con electricidad no fue nueva. Si no que es el trabajo de casi una década. “Martín (García) trabajó en México hace mucho tiempo, lo conocí mientras hacía mi maestría y luego fui a Alemania”, dijo Ojeda-May, experto en aplicaciones en el centro de computo de alto rendimiento (HPC2N) de la Universidad de Umeå, en Suecia.
Según explicó, aquello que hoy ya es un hecho, antes solo podía realizarse a fuerza de ingenio. “En esos tiempos, hacer simulaciones era muy pesado. Los programas eran desarrollados por la gente. Ahora, una de las cosas que hacemos es estudiar cómo correr masivamente programas en computadoras enormes”, señaló.
Hoy, con la tecnología como aliada, estos investigadores lograron alcanzar aquello con lo que solo podían teorizar. En palabras de Ojeda-May, no solo lograron detectar cuál era el momento en que se debía atacar al virus y de qué forma, sino que además realizaron “una predicción, una simulación computacional, que permite adelantarte a los experimentos que muy difícilmente puedas poder realizar en un laboratorio”.
Dónde y cómo se pueden utilizar estos campos eléctricos moderados para hacer vulnerable al Covid-19
Lejos de las complejidades que tenía llevar adelante este procedimiento, los científicos idearon un método que permite aplicar esta tecnología de forma sencilla y económica.
“Las tecnologías existentes para depurar el aire de partículas virales son mecánicas o basadas en radiación ultravioleta o plasma, que no son inocuos y además son de difícil aplicación y mantenimiento. Con esto evitamos estas complicaciones, porque la construcción de un pre-filtro de campo eléctrico bajo es de fácil implementación y tiene el potencial de ayudar a resolver el problema de la transmisión aérea viral”, señaló la investigadora del CONICET.
“Esta podría ser una solución mucho más escalable que las actuales, especialmente para espacios cerrados”, agregó Rojas y destacó: “En un momento estaba en la discusión sobre qué hacer con las escuelas en invierno. Si se quería poner un filtro con las tecnologías actuales los costos eran privativos, pero al intercalar una capa basada en esta tecnología, en la que alimentamos a una especie de mallado de alambres con cargas positivas y negativas, las partículas de aerosol que circulan salen inactivadas”.
Es más, según señaló el ingeniero mecánico recibido en el Instituto Balseiro, este filtro podría sumarse a “sistemas de circulación de aire relativamente comunes” y explicó que para la construcción de este sistema con “hilos de alambre muy finitos ya alcanza para que el virus se inactive. Esto no pasaría con otros sistemas”.
Tras hacer vulnerable al Covid-19, ¿se pueden aplicar los campos eléctricos moderados a otras enfermedades?
En palabras de los científicos, pese a que esta tecnología podrá usarse en el corto plazo, sus aplicaciones a futuro son casi indiscutidas. Ahora, solo resta obtener una certificación y poner manos a la obra en su fabricación.
“Para lograr la certificación no hace falta un experimento muy complicado. Hay protocolos que cumplir y ya estamos contactando a biólogos experimentales. Para una industria es más fácil y hay varias empresas que se pusieron en contacto diciendo que tienen mucho interés. Y la Universidad ya aplicó para una patente”, dijo García.
Por su parte, Rojas aseguró este desarrollo puede comenzar a fabricarse en “un plazo relativamente corto”. “La idea de que sea un mallado con alambres intercalados es porque ya existe la tecnología para su construcción y uno puede decidir cómo es el patrón de los hilados. Hay empresas que tienen las máquinas disponibles que se pueden adaptar para construir mallados que permitan conectar distintos tipos de electrodos”, dijo.
Pero eso no es todo, una vez realizado este filtro, se podría adaptar para atacar distintos virus “es cuestión de estudiar cuál es su proteína vulnerable y ajustar el campo eléctrico para producirle daños”, dijo el físico y concluyó: “Incluso, el voltaje se puede ajustar de acuerdo a la población que esté en el lugar y que tengas que proteger”.