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Científicos brasileños de la USP descubrieron que las ondas ultrasónicas de alta frecuencia hacen explotar el virus de la COVID-19 y de la gripe H1N1 por un fenómeno llamado resonancia acústica, comparado por el coordinador del estudio con el estallido de las palomitas de maíz, sin causar daño a las células humanas, en una investigación publicada en la revista Scientific Reports.
Científicos brasileños de la Universidad de São Paulo (USP) descubrieron que las ondas ultrasónicas de alta frecuencia pueden eliminar los virus de la COVID-19 y de la gripe H1N1 sin dañar las células humanas. La técnica utiliza frecuencias similares a las de los exámenes médicos de rutina y abre un nuevo frente terapéutico contra las enfermedades virales.
El descubrimiento fue publicado en la revista científica Scientific Reports y divulgado por la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo (Fapesp). El fenómeno, llamado resonancia acústica, causa alteraciones estructurales en las partículas virales hasta la ruptura completa y la inactivación del agente infeccioso.
Los investigadores demostraron que las ondas sonoras de alta frecuencia son capaces de romper la membrana protectora del virus sin afectar los tejidos del paciente. La energía transmitida por el ultrasonido altera la forma de las partículas virales hasta que se rompen.
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La comparación utilizada por el coordinador del estudio se convirtió en referencia de la investigación. «En este estudio, comprobamos que la energía de las ondas sonoras causa una alteración morfológica en las partículas virales hasta el punto de que explotan, en un fenómeno comparable a lo que sucede con las palomitas de maíz», explicó el profesor Odemir Martinez Bruno, del Instituto de Física de la USP y coordinador del estudio.
La técnica también puede aplicarse a otras enfermedades virales con alto impacto en la salud pública. El equipo continúa con pruebas in vitro contra el dengue, el zika y el chikungunya, patologías que afectan a millones de personas en todo el mundo.
Cómo las ondas ultrasónicas logran eliminar el virus de la COVID-19 sin dañar células
El mecanismo que destruye el virus de la COVID-19 y de la gripe H1N1 es la resonancia acústica. Se trata de un fenómeno en el que la estructura del patógeno absorbe energía de las ondas sonoras hasta deformarse.
A medida que esta estructura se degrada, la membrana protectora del virus se rompe. Sin esta protección, el agente infeccioso pierde la capacidad de invadir las células humanas y se vuelve inviable para causar la enfermedad.
La precisión del ataque es el punto central del descubrimiento. La resonancia acústica es selectiva: solo el virus absorbe la energía de las ondas y se desestabiliza, mientras que el tejido humano no sufre daño perceptible.
El rango de frecuencia utilizado por el equipo está entre 3 y 20 megahercios, el mismo orden de magnitud que los exámenes médicos comunes. Este intervalo distingue la técnica del ultrasonido de baja frecuencia utilizado para descontaminar equipos quirúrgicos y odontológicos, proceso que destruye cualquier material biológico por cavitación y que no puede aplicarse en pacientes.
La diferencia entre los dos usos del ultrasonido es fundamental para entender el avance. El método de cavitación destruye indiscriminadamente. La resonancia acústica de alta frecuencia se enfoca solo en el virus.
Por qué el descubrimiento brasileño sobre COVID-19 sorprende a la física clásica
La investigación contradice las expectativas teóricas que prevalecían en la física clásica. Según las reglas tradicionales, la longitud de onda del ultrasonido es mucho mayor que el tamaño del virus, lo que teóricamente impediría cualquier interacción directa entre ambos.
A pesar de ello, los experimentos mostraron que la interacción ocurre y produce un efecto medible. El descubrimiento sugiere que existe un mecanismo físico aún no totalmente comprendido que permite a las ondas sonoras actuar sobre estructuras mucho más pequeñas que su propia longitud.
La sorpresa científica dio un peso adicional al trabajo. Reunir evidencia experimental que aparentemente contradice la teoría establecida exige rigor metodológico y herramientas avanzadas de visualización.
Para lograr esta visualización en tiempo real, el equipo brasileño contó con una importante colaboración internacional. Charles Rice, profesor de la Universidad Rockefeller en Estados Unidos y ganador del Premio Nobel de Medicina de 2020, contribuyó con virus fluorescentes que permitieron observar la destrucción de las partículas en tiempo real.
La investigación reunió a físicos teóricos, acústicos y virólogos de diversas instituciones brasileñas. La combinación de áreas es lo que sustenta la credibilidad del hallazgo, ya que cada perspectiva valida el fenómeno desde un ángulo diferente.
¿Qué puede cambiar en la medicina el tratamiento por ultrasonido contra la COVID-19?
El camino convencional para combatir virus implica el desarrollo de medicamentos antivirales. Es un proceso largo, costoso y con resultados inciertos, que a menudo choca con mutaciones virales y efectos secundarios en los pacientes.
La técnica brasileña propone una alternativa diferente. En lugar de atacar el virus químicamente, el enfoque utiliza energía física para inviabilizarlo. El profesor Flávio Protásio Veras, de la Universidad Federal de Alfenas (Unifal) en Minas Gerais e investigador de posdoctorado financiado por la Fapesp, clasificó la estrategia como «prometedora» contra virus envueltos en general.
«El desarrollo de antivirales químicos es complejo y difícil de lograr», afirmó Veras. Según el investigador, la resonancia acústica representa una solución «verde», ya que «no genera residuos, no causa impacto ambiental y no promueve resistencia viral».
La no generación de resistencia viral es un diferencial relevante. En el tratamiento convencional, los virus expuestos a antivirales a menudo sufren mutaciones que hacen que el medicamento sea menos eficaz, un problema creciente en la salud pública global.
Como la destrucción por ondas sonoras actúa sobre la estructura física del virus y no sobre objetivos moleculares específicos, la expectativa es que el patógeno no pueda desarrollar resistencia al método. Esto, si se confirma en estudios clínicos, cambiaría la ecuación de combate a enfermedades virales por décadas.
¿Qué enfermedades virales pueden ser tratadas con la técnica brasileña además de la COVID-19?
El equipo comenzó con pruebas en COVID-19 y gripe H1N1, pero el alcance potencial de la técnica es mucho mayor. Los virus envueltos (categoría que incluye COVID-19, gripe, dengue, zika y chikungunya) comparten la estructura de membrana que la resonancia acústica es capaz de romper.
Las próximas pruebas in vitro se concentran en estas tres enfermedades tropicales. El dengue, el zika y la chikungunya causan epidemias frecuentes en Brasil y en otros países de regiones tropicales y subtropicales, y ninguna de ellas tiene un tratamiento antiviral específico de uso amplio.
Si la técnica funciona contra estas enfermedades, el impacto en la salud pública puede ser enorme. Se estima que cientos de millones de personas viven en áreas de riesgo para estas patologías, y el método no requeriría la fabricación de medicamentos diferentes para cada virus.
La posibilidad de aplicación es diversa. Los equipos de ultrasonido ya existen en hospitales, clínicas e incluso en consultorios médicos, infraestructura que podría ser adaptada para uso terapéutico si la técnica es validada en fase clínica.
El camino hasta la aplicación en pacientes aún es largo. Los estudios in vitro deben ser seguidos por pruebas en animales y luego en humanos, un proceso que suele llevar años. Pero el punto de partida establecido por los investigadores brasileños es alentador para la ciencia nacional.
Y tú, ¿encontraste impresionante este hallazgo de la USP? ¿Crees que el ultrasonido realmente puede convertirse en un tratamiento contra la COVID-19 y la gripe? Deja tu opinión en los comentarios.
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