Un equipo de científicos de Brasil descubrió que el ultrasonido de alta frecuencia, el mismo que usan los médicos para hacer ecografías, puede destruir la envoltura del coronavirus SARS-CoV-2 y del virus de la gripe A (H1N1).
Los experimentos mostraron que, tras unos minutos de exposición a estas ondas sonoras, los virus se fragmentan y pierden su capacidad de infectar células. La clave está en que el ultrasonido, a ciertas frecuencias, hace vibrar la envoltura del virus hasta romperla, como cuando una nota muy aguda puede romper una copa de vidrio.
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El estudio fue realizado por Flavio Veras, Gilberto Nakamura, Marcelo A. Pereira-da-Silva, Gilia Ruiz, Carlos Constantino, Ronaldo Martins, Eurico Arruda, Fernando Cunha y Odemir Bruno. Trabajan en la Universidad de San Pablo, y en la Universidad Estatal Paulista y publicaron los resultados en la revista Scientific Reports.
El sonido que los virus no pueden resistir
Los virus respiratorios mutan rápido y con frecuencia se vuelven resistentes a los medicamentos disponibles. Eso significa que los tratamientos que funcionaron ayer pueden no funcionar mañana, y desarrollar nuevos antivirales lleva años.
Los métodos físicos que ya existen para eliminar virus, como la radiación ultravioleta o el calor, destruyen al virus pero también dañan los tejidos del cuerpo humano. Por eso no se pueden usar como tratamientos médicos directos.
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Ante ese vacío, los investigadores se preguntaron si el ultrasonido diagnóstico, que ya circula a diario en hospitales de todo el mundo, podría tener un efecto directo sobre la estructura de los virus.
El objetivo de los investigadores fue probar si las ondas de sonido de alta frecuencia pueden desestabilizar y destruir la envoltura de virus como el SARS-CoV-2 y el H1N1, sin alterar la temperatura ni la química del medio donde viven.
Vibrar hasta romperse: así actúa el ultrasonido
Los científicos tomaron muestras de SARS-CoV-2, en sus variantes Wuhan, Gamma y Delta, y de influenza A (H1N1), y las expusieron a ultrasonido de entre 3 y 20 MHz durante períodos de 1 a 30 minutos. Usaron equipos clínicos de diagnóstico por imágenes, los mismos que se encuentran en cualquier hospital.
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Para ver qué le pasaba a los virus, emplearon microscopía electrónica de barrido, que toma imágenes muy detalladas de la superficie de los virus, y microscopía de fuerza atómica, que mide la forma y la rigidez de partículas a escala nanométrica, es decir, millones de veces más pequeñas que un milímetro.
Las imágenes revelaron que, tras la exposición, las partículas virales presentaron superficies irregulares, envoltura colapsada y fragmentación.
Los investigadores también midieron el tamaño de las partículas antes y después del tratamiento. Las muestras sin tratar de SARS-CoV-2 mostraron partículas de alrededor de 107 nanómetros, mientras que tras el ultrasonido aparecieron fragmentos de apenas 1,5 y 4,9 nanómetros, señal de que el virus se había roto en pedazos.
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En el caso del H1N1, las partículas directamente desaparecieron del rango de detección, lo que indica una destrucción aún más extensa que la observada en el SARS-CoV-2. Ambos resultados apuntan a un daño estructural real y medible.
Para confirmar que ese daño tenía consecuencias biológicas, los investigadores usaron muestras tratadas para infectar células en laboratorio. La infectividad del SARS-CoV-2 se redujo de forma marcada, con cargas virales notablemente menores en las células expuestas al virus tratado.
Durante todo el proceso, los científicos monitorearon la temperatura y el pH del medio. El pH es una medida de acidez o alcalinidad, y ninguno de los dos parámetros cambió.
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El estudio precisa que estos efectos ocurrieron en ausencia de cambios medibles en la temperatura o el pH, lo que elimina explicaciones térmicas o químicas indirectas, lo que descarta que el ultrasonido actúe cocinando o envenenando al virus.
El mecanismo propuesto se llama resonancia acústica. A ciertas frecuencias, las ondas de sonido se acoplan con la estructura física del virus y hacen que su envoltura vibre hasta romperse, un proceso que depende del tamaño y la forma del virus y no de su composición química.
Un horizonte abierto, con pasos pendientes
Los autores proponen que el ultrasonido podría usarse como complemento de los tratamientos antivirales existentes, al dañar previamente la envoltura del virus y potenciar así la acción de los fármacos. También sugieren explorar su uso para desinfección en entornos clínicos.
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La principal limitación del estudio es que todos los experimentos se realizaron en laboratorio, fuera del cuerpo humano. Aún no se sabe cómo se comporta este método en tejidos vivos, ni cuáles serían sus efectos sobre células sanas en un organismo real.
Los investigadores recomiendan avanzar hacia pruebas en modelos animales y organoides, que son estructuras de laboratorio que imitan órganos humanos.
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