Científicos en China dicen que han desarrollado un pesticida ecológico que podría usarse como un agente antiviral eficaz para las plantas.
El pesticida, que contiene nanopartículas minerales que son beneficiosas para las plantas, inhibió el 98,7 por ciento de una infección viral en las células vegetales sin dejar residuos ni causar resistencia a los medicamentos, según los investigadores.
La tecnología proporciona una nueva vía para tratar enfermedades virales en las plantas. Una vez aplicado a gran escala, podría evitar pérdidas económicas por valor de millones de dólares estadounidenses causadas por virus de plantas cada año, dijeron los investigadores.
El descubrimiento también podría aplicarse para tratar a los humanos y mejorar la inmunidad, dijeron.
La investigación, dirigida por los profesores Xu Chuanlai y Kuang Hua del State Key Laboratory of Food Science and Technology de la Universidad de Jiangnan, se publicó en Nature Catalysis , revisada por pares, este mes.
El equipo de Xu y Kuang desarrolló un agente antiviral basado en nanopartículas de sulfuro de cobre para eliminar el virus del mosaico del tabaco (TMV). Después de siete días de tratamiento, el agente eliminó el 98,7 por ciento del virus.
TMV causa un pardeamiento moteado de las hojas de tabaco y puede infectar otros cultivos como los tomates. Tiene forma de varilla, con miles de moléculas de proteína de cubierta que forman una cubierta, o cápside, que rodea y protege el ARN central.
El pesticida actúa destruyendo esta capa protectora.
Después de rociarlas sobre una planta, las nanopartículas ingresan a las células de la planta directamente a través de su superficie y encuentran el virus en su interior. Luego, las nanopartículas se unen selectivamente a la capa exterior del virus, que se degrada durante la catálisis de los átomos de cobre, interrumpiendo el proceso de replicación del virus.
El proceso es altamente efectivo, según el estudio. Kuang dijo que el equipo pudo eliminar el 95 por ciento del virus en tres días al rociar diariamente 5 mililitros (0,17 onzas líquidas) de la solución de pesticida en cada planta.
La capacidad del pesticida para identificar el virus objetivo proviene de sus propiedades simétricas únicas, que le permiten unirse a la cubierta del virus. Pero diseñar las nanopartículas para que coincidan con el virus es un desafío.
″Diseñamos el tamaño y la forma del cristal de sulfuro de cobre según la estructura de TMV. Teóricamente, también podríamos crear otros pesticidas para atacar otros virus”, dijo Kuang.
El plaguicida no deja residuos y su eficacia no disminuye con el tiempo. “Durante la degradación de la cubierta proteica, los átomos de cobre se transfieren a iones de cobre, que pueden ser absorbidos como nutrientes por la planta”, dijo Kuang.
″A diferencia de otros pesticidas que fallan gradualmente a medida que el virus muta, el pesticida de nanopartículas siempre es efectivo siempre que el virus esté compuesto de ARN y una cápside proteica″, agregó.
El pesticida tiene ventajas significativas sobre otros pesticidas químicos antivirales, pero los desafíos en la producción industrial podrían limitar su uso.
″Las nanopartículas de sulfuro de cobre se sintetizan en pequeñas dosis en el laboratorio, y es difícil aumentarlas mientras se mantiene una alta calidad″, dijo Kuang.
La investigación del equipo se centra en cómo los productos químicos quirales, aquellos con propiedades simétricas como el pesticida, regulan el comportamiento celular, según Kuang. Los investigadores esperan utilizar técnicas similares para manipular la estructura cristalina de los elementos traza en las píldoras de suplementos para mejorar la absorción intestinal de nutrientes en los pacientes.
″El trabajo es prometedor para aliviar el Alzheimer. Lo hemos probado en animales y estamos haciendo investigaciones en hospitales”, dijo.
Fuente: South China Morning Post
