Virofísica

La virofísica es una rama de la biofísica en la que se aplican los conceptos teóricos y las técnicas experimentales de la física para estudiar la mecánica y la dinámica que rigen las interacciones entre viriones y células. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

La investigación en virofísica se centra típicamente en dilucidar la estructura física y las propiedades estructurales de los virus, la dinámica de su ensamblaje y desensamblaje, su cinética poblacional a lo largo de una infección y la aparición y evolución de diversas cepas. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

El objetivo común de estos esfuerzos es establecer un conjunto de modelos (expresiones o leyes) que describan cuantitativamente los detalles de todos los procesos involucrados en las infecciones virales con un poder predictivo fiable. Contar con una comprensión cuantitativa de los virus no solo racionalizaría el desarrollo de estrategias para prevenir, guiar o controlar el curso de las infecciones virales, sino que también podría utilizarse para aprovechar los procesos virales y aplicarlos en áreas como la nanociencia, los materiales y la biotecnología.

Tradicionalmente, la experimentación in vivo e in vitro ha sido la única forma de estudiar las infecciones virales. Este enfoque, basado únicamente en observaciones experimentales, se fundamenta en suposiciones lógicas (por ejemplo, una mayor cantidad de virus implica un virus más resistente). Estas suposiciones a menudo no se comprueban debido a la dificultad de controlar los componentes individuales de estos sistemas complejos sin afectar a los demás. Sin embargo, el uso de modelos matemáticos y simulaciones por ordenador para describir dichos sistemas permite descomponer un sistema experimental en sus componentes individuales y determinar cómo se combinan para generar la infección que observamos.

La virofísica tiene grandes puntos en común con otros campos. Por ejemplo, la modelización de la dinámica de las enfermedades infecciosas es un tema de investigación popular en matemáticas, especialmente en matemáticas aplicadas o biología matemática . Si bien la mayoría de los esfuerzos de modelización en matemáticas se han centrado en dilucidar la dinámica de la propagación de enfermedades infecciosas a escala epidemiológica (de persona a persona), también se está realizando un trabajo importante a escala celular (de célula a célula). La virofísica se centra casi exclusivamente en la escala unicelular o multicelular, utilizando modelos físicos para resolver la dinámica temporal y espacial de la propagación de la infección viral dentro de un cultivo celular (in vitro), un órgano (ex vivo o in vivo) o un huésped completo (in vivo).