La resistencia a los antimicrobianos pone en peligro la eficacia de la prevención y el tratamiento de diferentes enfermedades. Como alternativa complementaria se investigan los fagos, que son virus que atacan a las bacterias.
El Los fagos son virus que infectan y parasitan bacterias. y se investigan cada vez más como terapias potenciales contra enfermedades que van desde infecciosas hasta no transmisibles. El interés creció después Hay pacientes que no responden bien cuando reciben antibióticosque son medicamentos contra las bacterias.
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Hay un renacimiento de la terapia con fagos como complemento. Sus orígenes se remontan a más de 100 años. El microbiólogo francocanadiense Félix d’Herelle y los británicos Federico Twort Fueron pioneros. En ese momento se comprobó la eficacia de esta terapia para tratar desde fiebre tifoidea hasta el enojo.
Ahora, uno de los últimos estudios fue realizado por investigadores en Dinamarca y Nueva Zelanda y publicado en la revista Naturaleza. El equipo estuvo dirigido por el profesor Peter Finerande la Universidad de Otago y el Dr. Rafael Pinilla Redondodel Universidad de Copenhague.
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El trabajo reveló un mecanismo mediante el cual los fagos pueden suprimir la inmunidad de las bacterias. Un avance que podría ayudar a comprender mejor la dinámica de los microbios en el medio ambiente, realizar edición genética y desarrollar tratamientos más eficaces, entre otras aplicaciones biotecnológicas.
Científicos de Nueva Zelanda y Dinamarca han descubierto una nueva forma para que los fagos detengan los sistemas de defensa CRISPR-Cas en las bacterias. Esto podría conducir a nuevas terapias (Barth van Rossum / Clarafi)
Se sabe que las bacterias tienen un sistema inmunológico conocido como CRISPR-Cas. Este sistema los protege precisamente de la infección por virus fagos. Luego, tomando fragmentos de ADN de los fagos, se añaden al genoma de la bacteria. Así, la bacteria tiene un banco de memoria de infecciones pasadas por fagos, que archiva como si fueran “expedientes policiales”. Lo utiliza para identificar y degradar otros fagos.
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Sin embargo, no todo es tan fácil para las bacterias. “Lo interesante es que los fagos han evolucionado diferentes formas de superar estos sistemas de defensa, es como una carrera armamentista evolutiva. “Las bacterias tienen CRISPR-Cas, por lo que los fagos han desarrollado anti-CRISPR, lo que les permite bloquear los complejos inmunes de las bacterias”, explicó el científico español. David Mayo Muñozquien fue uno de los coautores.
“Lo que hemos descubierto “Es una forma totalmente nueva para que los fagos detengan los sistemas CRISPR-Cas”. proyección. “El descubrimiento es apasionante para la comunidad científica porque proporciona una mayor comprensión de cómo se pueden detener las defensas CRISPR-Cas”, añadió.
Investigadores anteriores demostraron que algunos fagos tienen secuencias repetidas CRISPR en sus genomas. Pero el nuevo estudio proporcionó más.
El microbiólogo Rafael Pinilla-Redondo dirigió el estudio. Trabaja tanto en la Universidad de Copenhague como en la Universidad de Otago, en Nueva Zelanda (Rafael Pinilla-Redondo)
“Si entra un virus, parte de su ADN se agrega al banco de memoria de la bacteria y en el proceso cambia de ADN a ARN. Cada ARN actúa como guía para que el sistema CRISPR-Cas pueda identificar y destruir correctamente al fago invasor. Cada adición al banco de memoria está dividida por una secuencia de repetición CRISPR, que se apila como sujetalibros entre cada secuencia de fagos”, explicó.
Los científicos ahora han demostrado que los fagos cargan las bacterias con esas repeticiones de ARN para detener CRISPR-Cas. El profesor Fineran, jefe del laboratorio de Otago Phi, dijo que ARN Los anti-CRISPR bloquean los complejos inmunes de las bacterias.
“Los fagos tienen componentes de sistemas bacterianos CRISPR-Cas en sus propios genomas. Los usan como imitadores moleculares en beneficio propio para silenciar el sistema inmunológico de las bacterias y permitir la replicación de los fagos”, afirmó. “Esta imitación molecular arruina las defensas de las bacterias y la función del sistema; Es básicamente un señuelo“, dicho.
El descubrimiento es la primera prueba de un mecanismo. ARN anti-CRISPR, que tiene una secuencia genética más corta que las detectadas anteriormente. Como se basan en secuencias repetidas CRISPR conocidas, tenemos la posibilidad de ingeniero de ARN anti-CRISPR para todos los sistemas CRISPR-Cas y sus aplicaciones específicas”, dijo.
Basado en el sistema de defensa de las bacterias CRISPR Cas, se desarrolló una técnica de edición genética con múltiples aplicaciones
Durante la última década, se ha desarrollado una técnica de edición genética basada en lo que se sabe sobre el sistema bacteriano CRISPR Cas, y se ha convertido en una herramienta para cambiar o “editar” partes del ADN de una célulacon aplicaciones muy amplias que van desde la mejora de la ganadería hasta el desarrollo de terapias para humanos.
En el caso del estudio realizado en Dinamarca y Nueva Zelanda, los investigadores esperan crear una técnica anti-CRISPR para contrarrestar el sistema bacteriano.
“Estamos encantados de poder ofrecer una visión completamente nueva sobre cómo los fagos luchan contra sus huéspedes bacterianos. Esperamos que estos ARN anti-CRISPR proporcionen un nuevo enfoque para ayudar a controlar las tecnologías CRISPR-Cas”, aclaró Fineran.
Cuando una bacteria utiliza su sistema de defensa, los fagos también pueden adaptarse al cambio y desarrollar estrategias para combatirlo (Aimee Obidzinski/Universidad de Pittsburgh)
En diálogo con Infobaeel doctor Leda Guzzidel Sociedad Argentina de Infectologíaque publicó recientemente un artículo sobre la situación de la terapia con fagoscomentó después de leer el nuevo estudio: “Este es un descubrimiento muy interesante que revela que los fagos podría suprimir el sistema de defensa de la bacteria, específicamente el sistema CRISPR-Cas. Esto permitiría una mayor eficiencia en la actividad de los bacteriófagos contra bacterias multirresistentes.
En el contexto actual en el que la resistencia a los antimicrobianos crece y se convierte en un importante problema de salud pública por el impacto en morbimortalidad que conlleva, “los bacteriófagos y la terapia con fagos emergen como alternativas reales al problema de la resistencia a los antibióticos”. Dijo Guzzi.
“Los fagos tienen la capacidad de coevolucionar con las bacterias”, afirmó el experto. Esto significa que si una bacteria es atacada y desencadena mecanismos de defensa o resistencia, los fagos pueden adaptarse a esos cambios en un segundo tiempo. Pueden volver a activarse contra las bacterias. Este descubrimiento publicado en Naturaleza va en esa línea. Incluso Se pueden entrenar fagos para que se vuelvan activos contra bacterias resistentes. y esto les da un enorme potencial en la lucha contra los microorganismos multirresistentes a los antibióticos”.
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Source: pagasa.edu.vn