Los virus están recibiendo mucha atención por sus aplicaciones en el campo de la biotecnología y nanotecnología, en el caso de que puedan ser convenientemente modificados mediante técnicas de biología molecular.

Dichas aplicaciones incluyen el uso de virus, o de sus cápsides, como vectores para terapia génica, nanocontenedores para la liberación dirigida de fármacos, marcadores para diagnóstico o componentes de biosensores y nanodispositivos electrónicos.

Para algunas de estas aplicaciones es probable que las partículas víricas deban alterarse genéticamente para hacerlas térmica, química o mecánicamente más estables y robustas.

Los equipos de Mauricio García Mateu, del Centro de Biología Molecular, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas y a la Universidad Autónoma de Madrid, y Pedro de Pablo, del Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad Autónoma de Madrid, publican hoy un estudio en Proceedings of the National Academy of Sciences en el que demuestran por primera vez que es posible manipular de modo racional las propiedades mecánicas de un virus.

Hace dos años estos investigadores publicaron otro trabajo en la misma revista en el que pusieron de manifiesto que el material genético del virus diminuto del ratón, una molécula de ADN de cadena sencilla, no solamente transporta la información genética, sino que además actúa como un elemento arquitectónico, y refuerza de modo direccional la rigidez mecánica de la partícula vírica.

En este último trabajo Carolina Carrasco, Milagros Castellanos, De Pablo y Mateu se han guiado por el conocimiento de la estructura atómica del mismo virus y las predicciones de un sencillo modelo mecánico para eliminar, mediante ingeniería de proteínas, algunas de las interacciones moleculares que mantienen ciertas partes de la molécula de ADN sujeta a la pared interna de la cápside.

A continuación han aplicado una fuerza sobre virus individuales, utilizando para ello la punta de un microscopio de fuerzas atómicas. De este modo, han comprobado que la ruptura de conexiones entre el ADN y la cápside reduce, del modo predicho, la rigidez mecánica del virus.

Estos segmentos de ADN actúan como "contrafuertes" moleculares, y sugieren la existencia de una adaptación biológica en el virus que consiste en la utilización del ADN como material para incrementar la robustez de su coraza, pero sin interferir con la flexibilidad local de ciertas partes, que es necesaria para completar el ciclo infeccioso.

Los resultados apuntan posibilidades concretas para manipular de modo inteligente las propiedades mecánicas de virus, con la intención de hacerlos más adecuados para las aplicaciones bio y nanotecnológicas.

(PNAS; DOI: 10.1073/ pnas.0708017105).