Lucha contra el virus con algas

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Biólogo Scott Edmundson

El biólogo Scott Edmundson estudia las algas en el Laboratorio de Investigación Costera y Marina de PNNL en Sequim, Washington. Foto de Andrea Starr, Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico

por Rebecca Orton, PNNL

Wuando la pandemia de coronavirus provocó una confusión en el mundo el año pasado, un grupo de investigadores de bioenergía de Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) vio una forma poco convencional de combatir el virus: las algas.

"La ventaja no realizada de las algas es su gran diversidad biológica", dijo Michael Huesemann, investigador principal de bioenergía e investigador principal de el proyecto DISCOVR, un consorcio de laboratorios nacionales del Departamento de Energía de EE. UU. para promover el desarrollo de biocombustibles de algas. "Cuando la gente comenzó a buscar en serio las terapias para combatir la pandemia, nos dimos cuenta de que había una oportunidad para comprender más sobre las propiedades antivirales generales de las algas".

Lo que siguió fue una inmersión profunda en la literatura que vincula las algas y los antivirales desde 1956. Para dar sentido a los datos, el pasante de prácticas de laboratorio de pregrado de ciencias de PNNL, Daman Reynolds, clasificó los estudios a lo largo de la línea de tiempo que sigue un virus cuando causa una infección. Mientras lo hacía, se hizo evidente que los compuestos de las algas demuestran un potencial excepcional, y totalmente desaprovechado, para combatir las enfermedades virales.

"La gran mayoría de los compuestos de algas se encuentran en las primeras etapas de la investigación", dijo el Sr. Reynolds. “Algunos compuestos se encuentran en diversos grados de ensayos clínicos, y algunos se comercializan en Europa como aerosoles nasales para proteger el sistema respiratorio del resfriado común. Hubo algunos que solo se citaron una vez, por lo que lo emocionante es que podría haber miles de compuestos más que podrían combatir virus que ni siquiera conocemos todavía ".

Prevención a lo largo del camino

El coronavirus ingresa por la boca o la nariz al sistema respiratorio, pero otros virus se propagan a través del contacto de piel a piel o por vía intravenosa. La revisión de la literatura del Sr. Reynolds encontró una gran cantidad de compuestos derivados de algas que pueden servir como guardianes en las puertas de posibles rutas de infección viral. Se ha demostrado que ciertos compuestos proporcionan una especie de capa protectora para evitar que el virus ingrese al cuerpo.

Pero si, por casualidad, un virus entra en un huésped, se ha demostrado en el laboratorio que los compuestos derivados de las algas inactivan o degradan los virus.
Varios estudios preliminares de laboratorio también han demostrado que los productos de algas evitan que los virus se adhieran a los receptores celulares para dificultar la entrada de un virus o infectar una célula huésped.

Algunas investigaciones de laboratorio también mostraron que los compuestos de las algas dificultan que el virus piratee la maquinaria interna de la célula y comience a replicarse. Además, también se ha demostrado que los compuestos de las algas actúan como barreras que atrapan los virus replicados, por lo que no se liberan en el cuerpo para propagarse más. Y los compuestos derivados de las algas pueden aumentar la respuesta inmune natural del cuerpo a la infección viral, tanto antes como después de la exposición.

Posibles contribuciones a los biocombustibles asequibles

El biólogo Scott Edmundson, que ha estudiado el cultivo de algas fotosintéticas para la generación de bioproductos durante más de 15 años, sugiere que si los antivirales derivados de las algas se muestran prometedores en los ensayos clínicos, su extracción podría ayudar a que los biocombustibles sean más económicamente viables.

“Hemos demostrado que es técnicamente factible hacer combustibles avanzados de algas cultivado con la luz del sol y el CO2 de la atmósfera ”, dijo. "Hacer que el proceso funcione económicamente es el siguiente paso".

Un compuesto terapéutico que pudiera extraerse antes de que las algas se procesen como biocombustible sería un paso en esa dirección.

El financiamiento para la investigación provino en parte del Departamento de Energía de EE. UU., Oficina de Ciencias, Oficina de Desarrollo de la Fuerza Laboral para Docentes y Científicos bajo el programa de Pasantías de Laboratorio de Pregrado de Ciencias y es solo una parte de la ciencia PNNL se está desarrollando para combatir la pandemia de coronavirus. El papel se puso a disposición en el Número de julio de 2021 de Algal Research.

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