Dacă bacteriile ar avea o listă a temerilor, fagii ar fi pe primul loc. Aceste virusuri sunt create pentru a identifica, infecta și distruge bacteriile, iar confruntarea lor durează de miliarde de ani. Astăzi, acest conflict microscopic oferă indicii importante pentru a combate infecțiile rezistente la antibiotice.
Rezistența antimicrobiană (AMR) provoacă deja peste un milion de decese anual la nivel global și este în creștere. Pe măsură ce bacteriile devin imune la antibioticele existente, infecții altădată tratabile devin tot mai greu sau chiar imposibil de vindecat. Organizația Mondială a Sănătății include AMR între primele zece amenințări la adresa sănătății publice.
Ce este terapia cu fagi
Terapia cu fagi folosește virusuri bacteriofage pentru a trata infecțiile. Fagii sunt extrem de specifici și pot viza chiar și tulpini rezistente la medicamente. În unele cazuri din Marea Britanie, utilizate în regim compasional, au eliminat infecții în fața cărora toate antibioticele eșuaseră. Totuși, fagii se confruntă cu o problemă majoră: apărarea bacteriană.
Bacteriile au dezvoltat sisteme sofisticate pentru a detecta și neutraliza fagii. Unele taie ADN-ul viral, altele blochează pătrunderea, iar câteva declanșează o „oprire” internă pentru a împiedica preluarea controlului de către virus.
Kiwa: un nou mecanism de apărare
Un studiu recent publicat în Cell descrie un sistem nou, numit Kiwa, care acționează ca un senzor în membrana bacteriană și detectează semnele timpurii ale atacului. Indiciile sugerează că reacționează la stresul mecanic apărut când fagele se atașează de celulă și își injectează ADN-ul. Odată activat, Kiwa oprește rapid capacitatea virusului de a produce componentele necesare replicării, blocând infecția în fașă.
Cursa înarmărilor: cum ripostează fagii
Fagii evoluează la rândul lor. În experimente, unele virusuri au suferit mutații discrete în proteinele de atașare, evitând declanșarea senzorului Kiwa. Altele au acceptat detectarea, dar au „scăpat” de consecințe prin modificări într-o proteină virală implicată în modul în care Kiwa oprește infecția. Rezultatul: cu câteva schimbări genetice, virusul continuă să se multiplice.
Această flexibilitate evolutivă explică potențialul terapiei cu fagi, dar și provocarea practică: pentru eficiență, trebuie înțeles în detaliu modul în care se desfășoară confruntarea bacterie–fag.
Alegerea fagiului potrivit nu e întâmplare
Dacă o tulpină bacteriană deține un mecanism precum Kiwa, nu toți fagii o pot infecta. Unii sunt blocați complet, alții, cu mutații potrivite, pot trece. Așadar, alegerea sau ingineria fagiului corect nu ține doar de încercări și erori, ci de înțelegerea regulilor „jocului”.
De aceea, echipe de cercetare creează colecții extinse de fagi, adunați din surse variate (inclusiv prin contribuții publice—apele uzate sunt frecvent o resursă bogată). Peste 600 de tipuri sunt deja catalogate, construind o bază care poate ghida terapia: fagi potriviți pentru infecțiile potrivite.
Dincolo de Kiwa: un puzzle mai amplu
Kiwa este doar o piesă dintr-un ansamblu complex. Bacteriile codifică numeroase sisteme de apărare: unele detectează direct ADN-ul viral, altele simt deteriorări sau stres, iar câteva coordonează răspunsuri cu celulele vecine. Cu cât înțelegem mai bine aceste mecanisme, cu atât putem proiecta intervenții mai precise.
Războiul bacterii–fagi durează de miliarde de ani. Pentru prima dată, începem să-i înțelegem regulile. Dacă învățăm să navigăm strategiile evoluate de microbi, putem găsi noi soluții pentru infecțiile pe care antibioticele nu le mai pot opri.
Via Franklin Nobrega, Associate Professor, Microbiology, University of Southampton
Comentariul va fi postat dupa aprobare