Una molécula derivada de un colorante inactiva al SARS-CoV-2 y puede usarse en productos de higiene bucal

En el marco de un trabajo que es fruto de un convenio entre una empresa y una universidad del estado de São Paulo, en Brasil, se comprobó la acción viricida de la ftalocianina de hierro y se desarrolló un colutorio oral con ese compuesto. En un ensayo clínico con pacientes cursando el estadio inicial de la infección, el producto disminuyó los síntomas y el tiempo de internación

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Científicos del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP), en colaboración con la empresa Golden Technology, ambas en Brasil, lograron escalar la producción de una molécula derivada del colorante ftalocianina que posee la capacidad de inactivar al SARS-CoV-2.

Las pruebas, realizadas en el Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB-USP) y publicadas en la revista Scientific Reports demostraron que el referido compuesto disminuyó un 99,96 % la carga viral en cultivos de células sin causar alteraciones metabólicas (efectos citotóxicos).

En tanto, un ensayo clínico a cargo de investigadores de la Facultad de Odontología de Bauru (FOB-USP) reveló que el uso intensivo de un colutorio bucal con el compuesto antiviral por parte de pacientes internados en un hospital público de la ciudad, en estadio inicial de la infección, contribuyó para disminuir los síntomas y el tiempo de internación.

Estos estudios contaron con el apoyo de la FAPESP.

“La molécula es capaz de unirse al oxígeno existente en el aire. Cuando se produce esa conexión, el oxígeno se vuelve más activo y le provoca daños oxidativos al virus”, le dice a Agência FAPESP Koiti Araki, docente del IQ-USP y coordinador del proyecto.

La ftalocianina de hierro posee grupos aniónicos –grupos iónicos con carga negativa– que activan al ion de hierro situado en el centro de la molécula para que este logre unirse al oxígeno existente en el aire y volverlo reactivo. De esta manera, el oxígeno pasa a comportarse como el ozono o el peróxido de hidrógeno, causándoles daños oxidativos a microorganismos tales como virus, hongos y bacterias.

En colaboración con investigadores de la empresa Golden Technology, con sede en la localidad de São José dos Campos, en el estado de São Paulo, Araki logró desarrollar en los últimos años un proceso destinado a escalar la producción de esa molécula.

“Este activo es difícil de producir y los rendimientos eran muy bajos. En el laboratorio, logramos desarrollar un proceso que disminuyó más de un 90 % la cantidad de residuos y reactivos, como así también el tiempo de producción”, afirma Araki.

Aplicaciones anti-COVID-19

La idea inicial era aplicar la molécula para eliminar olores desagradables producidos por microorganismos en tejidos y en la remoción de gérmenes en diversos tipos de ambientes.

Con el surgimiento del COVID-19, los investigadores se dispusieron a evaluar si el compuesto sería capaz de provocarle daños oxidativos al SARS-CoV-2 e inactivarlo. Para ello consultaron al profesor del ICB-USP Edison Luiz Durigon, quien coordina un laboratorio con nivel 3 de bioseguridad (NB3), donde es posible manipular patógenos como el SARS-CoV-2.

El grupo de Durigon fue el primero en aislar y cultivar en laboratorio el nuevo coronavirus en Brasil, con base en muestras extraídas de los primeros pacientes brasileños diagnosticados con la enfermedad en el Hospital Israelita Albert Einstein, en la ciudad de São Paulo (lea más en: agencia.fapesp.br/32724/). Tras ese logro, los investigadores pasaron a recibir consultas de startups y empresas interesadas en probar la eficacia de productos orientados hacia el combate contra el COVID-19, tales como los test de diagnóstico y las nanopartículas de plata con acción viricida aplicadas sobre la superficie de diversos tipos de materiales, producidas por Nanox, una empresa apoyada por el Programa Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE), de la FAPESP.

“Ya hemos testeado en el laboratorio varios antivirales que funcionaron contra el SARS-CoV-2, pero ninguno en una concentración tan baja como esta molécula”, compara Durigon.

“Este compuesto posee acción inmediata contra el virus. Las reacciones oxidativas que provoca destruyen el envoltorio lipoproteico del nuevo coronavirus”, informa profesor del ICB-USP.

Una vez comprobada la acción de la molécula, Golden Technology desarrolló y lanzó en julio de 2020 una mascarilla quirúrgica antiviral recubierta con esta sustancia.

De acuerdo con los investigadores, el efecto antivírico y la eficiencia de filtración bacteriana (BFE) del material duran 12 horas. De este modo, es posible utilizar la mascarilla antiviral durante tres horas un día y seguir usándola durante los días siguientes hasta completar las 12 horas, por ejemplo.

“En la mascarilla y en los tejidos, la acción antiviral de la molécula dura mucho tiempo. Los ensayos que realizamos demostraron que hasta las 12 horas de uso el compuesto sigue activo en esos materiales”, dice Durigon.

Productos de higiene bucal

En asociación con la empresa Trials, de la localidad paulista de Bauru, los investigadores de Golden Technology habían empezado a desarrollar antes de la pandemia una línea de productos de higiene bucal con esa molécula, que incluía crema dental, enjuagatorio, espray y gel dental.

“La idea era emplear las reacciones químicas de oxidación que promueve la molécula como auxiliar en la reparación de tejidos blandos de la boca, en el tratamiento de la gingivitis y en la eliminación del mal aliento”, explica Fabiano Vieira Vilhena, propietario de Trials.

Con el surgimiento de la pandemia de COVID-19, el enfoque de los ensayos clínicos cambió. Toda vez que el grupo del profesor Durigon ya había comprobado en cultivos de células que la molécula es capaz de inactivar al SARS-CoV-2, los investigadores decidieron entonces evaluar si el colutorio bucal con el compuesto era capaz de disminuir la carga del virus en la saliva de los pacientes infectados.

Los resultados de uno de los primeros estudios in vitro, a cargo de investigadores de la FOB-USP en colaboración con pares de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en su campus de la localidad de Botucatu, demostraron que el antiséptico con el derivado de ftalocianina redujo un 90 % la carga del SARS-CoV-2 en las muestras de saliva.

Ese trabajo salió publicado en la revista Clinical, Cosmetic and Investigational Dentistry.

“Mediante ese estudio, logramos comprobar que la molécula es capaz de inactivar al virus en la saliva”, dice Paulo Sérgio da Silva Santos, docente de la FOB-USP y coordinador de los ensayos clínicos.

Con base en la información existente en la literatura, que indica que la infección provocada por el SARS-CoV-2 empieza con la entrada y la replicación del virus en la mucosa de la zona bucal y nasal, los investigadores tuvieron la idea de evaluar si la disminución de la carga viral en la boca y en la garganta, mediante la realización de gárgaras con el antiséptico bucal que posee el compuesto durante la fase inicial de la infección, podría contribuir para mejorar la respuesta clínica de los pacientes con COVID-19.

“El contacto con el SARS-CoV-2 y la colonización de la mucosa bucal y nasal se concretan en la fase inicial de la enfermedad. Al cabo de siete días, disminuye mucho la cantidad de virus existentes en la boca. Por ende, la ventana de oportunidad de efectividad del colutorio es al comienzo de la infección”, dice Da Silva Santos.

A los efectos de evaluar esta hipótesis, se realizó un estudio clínico con 41 pacientes diagnosticados con COVID-19 mediante RT-PCR, con cuadros leves o moderados, internados en el Hospital Estadual de Bauru en mayo de 2020.

Los estudios indicaron que el tiempo promedio de internación del grupo de 20 pacientes que realizaron gárgaras y enjuagues con el antiséptico a base de la nueva molécula cinco veces al día y durante un minuto hasta el alta hospitalaria fue significativamente menor en comparación con los que concretaron el mismo procedimiento aplicándose un enjuagatorio carente de ese principio activo.

Los pacientes que utilizaron el colutorio con la molécula en su composición permanecieron en promedio cuatro días internados, frente a los siete días de los que usaron el antiséptico sin la molécula. Además, este procedimiento contribuyó en la disminución de la gravedad de los síntomas.

Ninguno de los pacientes que hicieron uso del colutorio fue a parar a la UTI ni murió. Dichos pacientes eran en promedio 15 años mayores en comparación con los que no se aplicaron el antiséptico con el activo.

“Todos los pacientes se sometieron al mismo tratamiento hospitalario de cuidados estándar para el COVID-19 recomendado por la OMS [la Organización Mundial de la Salud], con la diferencia de que el grupo de 20 pacientes hizo uso del enjuagatorio con la molécula”, dice Da Silva Santos.

“Logramos verificar estadísticamente que el único factor que influyó en la disminución del tiempo de internación fue el uso del colutorio con la molécula”, afirma.

Un tratamiento adyuvante

Los investigadores pretenden llevar cabo otros estudios con miras a evaluar el tiempo de acción (la sustantividad) del colutorio con la molécula en la mucosa bucal.

La sustantividad de los compuestos utilizados en los antisépticos convencionales actualmente, como la clorhexidina –que no inactiva al SARS-CoV-2–, varia de ocho a 12 horas. En el caso de la ftalocianina de hierro, ensayos preliminares indicaron que la molécula se adhiere a la mucosa bucal y tiene efecto viricida durante hasta dos horas, y acción residual en la orofaringe.

“Como esta molécula tiene el efecto de un agua oxigenada, pero producida localmente en pequeñas cantidades todo el tiempo, su toxicidad es insignificante”, afirma Araki.

La empresa que comercializará el colutorio y otros productos de higiene bucal con la molécula en su contenido está readecuando las fórmulas para obtener los registros en la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa), el organismo responsable de la regulación de medicamentos en Brasil.

De aprobarse los productos, la idea es que puedan utilizarse como tratamientos adyuvantes, para reducir la carga viral durante la fase inicial de la infección, mientras que el sistema inmunitario se apresta a producir anticuerpos y combatir al virus.

“Con la disminución de la carga viral, la infección será más lenta, lo que le dará tiempo al sistema inmunitario para combatirla. Cuando empiece a haber una cantidad de virus mayor en otros tejidos a donde el colutorio no llega, el sistema inmunitario ya estará activado para combatirlos”, explica Durigon.

Puede leerse el artículo intitulado Virucidal activity of the antiseptic mouthwash and dental gel containing anionic phthalocyanine derivative: in vitro study en la revista Clinical, Cosmetic and Investigational Dentistry, en el siguiente enlace: www.dovepress.com/viricidal-activity-of-the-antiseptic-mouthwash-and-dental-gel-containi-peer-reviewed-fulltext-article-CCIDE.

Y el artículo Beneficial effects of a mouthwash containing an antiviral phthalocyanine derivative on the length of hospital stay for COVID-19: randomised trial está publicado en la revista Scientific Reports, en: www.nature.com/articles/s41598-021-99013-5.