Virus armado con un sistema inmunitario

Se ha comprobado que un virus que ataca a la bacteria del cólera ha “robado” un sistema inmunitario funcional de alguna bacteria y ahora lo está usando contra la bacteria del cólera. Es la primera evidencia de que un virus de esa clase, un bacteriófago, puede apoderarse de un sistema inmunitario adaptativo y plenamente funcional.

El bacteriófago estudiado fue observado usando ese sistema inmunitario para deshabilitar, y así derrotar, el sistema de defensa contra bacteriófagos que poseen las bacterias del cólera. En consecuencia, el bacteriófago así armado puede matar a las bacterias del cólera y multiplicarse para producir más bacteriófagos, los cuales a su vez pueden matar más de estas bacterias.

Lo comprobado en este estudio es de gran trascendencia para la terapia con bacteriófagos, la cual se basa en el uso de virus de este tipo para combatir enfermedades bacterianas. El desarrollo de la terapia con bacteriófagos es particularmente importante debido a que algunas bacterias se han vuelto resistentes a la mayoría o a todos los antibióticos actuales.

Hasta ahora, los científicos pensaban que los bacteriófagos existían sólo como partículas primitivas de ADN o ARN, y por tanto carecían de la sofisticación de un sistema inmunitario adaptativo, el cual es un sistema que puede responder con rapidez a una gama casi ilimitada de nuevos desafíos.

Los bacteriófagos son virus que atacan exclusivamente a bacterias, y cada bacteriófago sólo parasita a un tipo específico de bacterias.

Este nuevo estudio se centró en un bacteriófago que ataca a la Vibrio cholerae, la bacteria responsable de las epidemias de cólera en los humanos.

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El sector vacío en esta colonia de bacterias, señalado por la flecha, es una “zona muerta” para las bacterias, debido a la presencia en ella de un tipo de virus bacteriófago. Si un bacteriófago puede además adueñarse de un sistema inmunitario para usarlo en su provecho, el resultado puede ser un arma vírica lo bastante potente como para atacar con éxito a bacterias que se han vuelto resistentes a los antibióticos. (Foto: CDC / Megan Mathias / J. Todd Parker)

El equipo de Andrew Camilli, del Instituto Médico Howard Hughes, en Chevy Chase, Maryland, y de la Universidad Tufts en Boston, Massachusetts, ambas instituciones en Estados Unidos, hizo el sorprendente descubrimiento a raíz de la identificación de genes de un sistema inmunitario funcional hallado previamente sólo en algunas bacterias y arqueas (éstas últimas son un dominio separado de microorganismos unicelulares) que hizo la investigadora Kimberley D. Seed cuando estaba analizando secuencias de ADN de bacteriófagos provenientes de pacientes con cólera en Bangladesh.

A fin de comprobar el alcance del hallazgo, los investigadores usaron bacteriófagos, carentes del sistema inmunitario adaptativo, para infectar a una nueva cepa de las bacterias del cólera que es resistente de manera natural a los bacteriófagos. Estos bacteriófagos no pudieron adaptarse y matar a esta cepa bacteriana. Luego, los investigadores infectaron esa misma cepa de bacterias del cólera con bacteriófagos que sí poseían el sistema inmunitario, y observaron que los bacteriófagos se adaptaban rápidamente y así obtenían la capacidad de matar a estas bacterias del cólera.

Esta investigación demuestra que el sistema inmunitario que estos bacteriófagos poseen es plenamente funcional y adaptativo.

Prácticamente todas las bacterias pueden ser infectadas por bacteriófagos. Cerca de la mitad de todas las bacterias conocidas en el mundo tienen este sistema inmunitario adaptativo, llamado CRISPR/Cas, que se utiliza principalmente para proporcionar inmunidad contra bacteriófagos. Aunque este sistema inmunitario fue usurpado por los citados bacteriófagos, su origen sigue siendo un misterio, debido a que la bacteria del cólera carece en la actualidad de este sistema. Lo realmente notable es que el sistema inmunitario está siendo usado por estos bacteriófagos para adaptarse y superar a los sistemas de defensa de las bacterias del cólera. Encontrar un sistema CRISPR/Cas en un bacteriófago demuestra un flujo de genes entre el bacteriófago y alguna bacteria, incluso para algo tan grande y complejo como el conjunto de los genes que codifican para un sistema inmunitario adaptativo.

Este estudio da credibilidad a la controvertida idea de que los virus son seres vivos. También refuerza la posibilidad de usar la terapia con bacteriófagos para tratar infecciones bacterianas, especialmente las que son resistentes a los antibióticos. Armar con un sistema inmunitario a los virus que son los enemigos naturales de bacterias que causan enfermedades a los humanos, sería una opción atractiva para atacar a bacterias farmacorresistentes.

En la investigación también han trabajado David W. Lazinski de la Universidad Tufts, y Stephen B. Calderwood de la Escuela Médica de la Universidad de Harvard y del Hospital General de Massachusetts, ambas instituciones en la ciudad estadounidense de Boston.

Fuente: NCYT

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