Más de 552 millones de personas han sido diagnosticadas con la enfermedad COVID-19 y 6,3 han fallecido desde el inicio de la pandemia por el coronavirus. Mientras tanto la investigación científica avanza en el desarrollo de más vacunas y tratamientos, en una mejor comprensión de la enfermedad y sus secuelas y en métodos efectivos para contrarrestar la propagación y reforzar la prevención.
Un trabajo en colaboración entre investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnológica y el Departamento de Seguridad Nacional de los Estados Unidos reveló cuáles son las longitudes de onda de la luz ultravioleta que funcionan mejor para la desinfección del coronavirus. Es decir, buscaron saber cuál era la “Kryptonita” del coronavirus como una manera de debilitar su potencial impacto.
Para desinfectar una superficie, se puede iluminar con una rayo de luz ultravioleta (UV), que tiene una longitud de onda más azul que la que puede ver el ojo humano. Pero para inactivar específicamente el coronavirus que causa la enfermedad COVID-19, los investigadores se han preguntado cuáles eran las longitudes de onda que mejor funcionaban y cuánta radiación era suficiente.
Los científicos tuvieron que averiguar cuáles eran las longitudes de onda que mejor funcionaban y cuánta radiación era suficiente/Archivo
Para responder a esas preguntas, los científicos debían superar dos obstáculos principales. En primer lugar, tenían que separar completamente el virus de las sustancias extrañas del entorno. En segundo lugar, debían iluminar el virus con una sola longitud de onda de luz ultravioleta a la vez, con cambios mínimos en el montaje experimental entre las pruebas.
El estudio que hicieron los investigadores en Estados Unidos ha superado esos dos obstáculos y ha completado lo que puede ser la prueba más exhaustiva jamás realizada sobre cómo afectan varias longitudes de onda visibles y ultravioletas al coronavirus.
Publicaron la investigación en la revista especializada de óptica que se llama Applied Optics.
A la izquierda, la caja que contiene un sistema de acoplamiento láser-fíbra óptica. En el centro, el sistema láser en el pasillo fuera del laboratorio de bioseguridad. A la derecha, un acercamiento al montaje experimenta dentro del laboratorio donde se desactiva al coronavirus/NIST
En el artículo, describieron su novedoso sistema para proyectar una sola longitud de onda de luz a la vez sobre una muestra del coronavirus en un laboratorio seguro. Clasificado como nivel de bioseguridad 3 (BSL-3), el laboratorio está diseñado para estudiar microbios que son potencialmente letales al ser inhalados. Su experimento probó más longitudes de onda de luz UV y visible que cualquier otro estudio con el coronavirus hasta la fecha.
En la historia de ficción, la “Kryptonita” es un material cristalino verde que emite una radiación peculiar que debilita a Superman. Los investigadores se preguntaron cuál era la “Kryptonita” que podía debilitar al coronavirus.
Encontraron el coronavirus es susceptible a las mismas longitudes de onda de la luz ultravioleta que otros virus, como los que causan la gripe. Las longitudes de onda más efectivas fueron las del rango “UVC” entre 222 y 280 nanómetros (nm). La luz UVC (rango completo de 200 a 280 nm) es más corta que las longitudes de onda UVB (280 a 315 nm) que causan las quemaduras solares.
En la historia de ficción, la “kryptonita” es un material cristalino verde que emite una radiación peculiar que debilita a Superman. Los científicos se preguntaron cuál era el elemento debilitante del coronavirus (EFE)
Los científicos también demostraron que el entorno del virus puede tener un efecto protector sobre él. En los experimentos, se necesitó una dosis menor de UV para inactivar los virus cuando se colocaron en agua pura que cuando se colocaron en saliva simulada, que contiene sales, proteínas y otras sustancias que se encuentran en la saliva humana real. La suspensión del virus en la saliva simulada crea una situación similar a la de los estornudos y la tos en el mundo real. Este detalle puede hacer que los resultados sean más directamente informativos que los de estudios anteriores.
“Una de las grandes contribuciones de este estudio es que hemos podido demostrar que el tipo de resultados ideales que vemos en la mayoría de los estudios no siempre predicen lo que sucede cuando hay un escenario más realista en juego”, dijo Michael Schuit, uno de los investigadores. “Cuando tienes material como la saliva simulada alrededor del virus, eso puede reducir la eficacia de los enfoques de descontaminación por UV”, resaltó.
Los fabricantes de dispositivos de desinfección UV y los reguladores pueden utilizar estos resultados para ayudar a informar sobre cuánto tiempo deben irradiarse las superficies en entornos médicos, aviones o incluso líquidos para lograr la inactivación del coronavirus. “En este momento, hay un gran impulso para introducir la desinfección por UVC en el ambiente comercial”, dijo el investigador Cameron Miller. “A largo plazo, es de esperar que este estudio conduzca a normas y otras metodologías para medir la dosis de UV necesaria para inactivar el coronavirus y otros virus dañinos”, precisó.
Se espera que el estudio publicado conduzca a normas y otras metodologías para medir la dosis de UV necesaria para inactivar el coronavirus en diferentes ambientes/Archivo
Este proyecto se basa en un trabajo anterior que el equipo realizó con otro colaborador sobre la inactivación de microorganismos en el agua. Dependiendo de la longitud de onda, la luz ultravioleta daña a los patógenos de diferentes maneras. Algunas longitudes de onda pueden dañar el ARN o el ADN de los microbios, haciéndoles perder la capacidad de replicarse. Otras longitudes de onda pueden descomponer las proteínas, destruyendo el propio virus.
Aunque se conocen las capacidades de desinfección de la luz UV desde hace más de cien años, en la última década se ha producido una explosión en la investigación sobre desinfección UV. Una de las razones es que las fuentes tradicionales de luz UV a veces contienen materiales tóxicos como el mercurio. Recientemente, el uso de lámparas LED no tóxicas como fuente de luz UV ha mitigado algunas de estas preocupaciones.
El equipo del NIST tiene previsto utilizar este sistema para futuros estudios de otros virus y microorganismos que los biólogos de los laboratorios de alta seguridad quieran llevar a cabo. “Cuando aparezca el próximo virus, o cualquier otro patógeno en el que estén interesados, todo lo que tenemos que hacer es rodar el sistema láser hasta allí, empujar una fibra por debajo, y lo conectarán a su sistema de proyectores”, dijo Miller. “Así que ya estamos preparados para la próxima vez”, sostuvo. Este trabajo ha sido financiado en parte por la Dirección de Ciencia y Tecnología del Departamento de Seguridad Nacional.
