Vírus intestinais desenvolvem novas armas contra superbactérias

Vírus que atacam e matam seletivamente bactérias, também conhecidos como bacteriófagos, ou simplesmente fagos, infetam bactérias mas deixam as células humanas intactas. Depois de se fixarem a uma célula bacteriana, injetam o seu material genético, apropriam‑se da maquinaria da célula e obrigam‑na a produzir novos fagos até a bactéria rebentar.

Problema: as bactérias conseguem desenvolver defesas contra os fagos, tal como desenvolvem resistência aos antibióticos.

Os novos resultados sugerem que os próprios fagos dispõem de uma contra‑medida evolutiva.

Alguns dos vírus que vivem no intestino humano conseguem gerar rapidamente variações genéticas entre a descendência, aumentando a probabilidade de que pelo menos alguns sobrevivam quando as bactérias contra‑atacam, indica o estudo (fonte em inglês) , publicado na quinta‑feira na revista Nature Microbiology.

A descoberta pode abrir uma nova via na procura de alternativas aos antibióticos, numa altura em que as infeções resistentes aos medicamentos se tornam cada vez mais difíceis de tratar.

Investigadores da Michigan State University identificaram regiões até agora pouco valorizadas nos genomas de bacteriófagos que funcionam como “pontos quentes” genéticos, permitindo aos vírus alterar repetidamente genes essenciais à medida que se replicam.

Isso sugere que estas regiões ajudam os fagos a diversificar as apostas evolutivas face às defesas bacterianas. Em vez de produzirem uma população de vírus geneticamente idênticos, geram uma coleção diversa de descendentes com características diferentes, aumentando a probabilidade de que alguns consigam continuar a infetar e matar os hospedeiros bacterianos.

“Isto altera a nossa compreensão sobre a forma como os fagos evoluem”, disse (fonte em inglês) o coautor Chris Waters, docente no programa de Ecologia, Evolução e Comportamento da Michigan State University. “Em vez de sequestrarem os hospedeiros para produzirem em massa cópias exatas de si próprios, estão na realidade a usar estes pontos quentes de mutação para criar um autêntico ‘zoo’”, acrescentou, sublinhando que os fagos “estão, no essencial, a diversificar as apostas”.

Os investigadores estudaram o bacteriófago T2, que infeta E. coli, depois de analisarem um sistema de defesa bacteriano capaz de reconhecer e destruir ADN de fagos invasores.

A equipa transferiu o sistema de defesa para E. coli em laboratório e expôs as bactérias aos fagos.

Em poucas horas, os fagos começaram a ultrapassar as defesas bacterianas.

“Ao fim de poucas horas, os fagos começavam sempre a ganhar”, contou Waters. “Não conseguíamos perceber porquê”, acrescentou.

Quando os investigadores sequenciaram os vírus resistentes, encontraram mutações repetidas num gene chamado agt, sobretudo numa faixa de ADN repetitivo. “Quando vi os dados, pensei: ‘meu Deus’”, relatou Waters.

Essa sequência revelou‑se aquilo a que os cientistas chamam um locus de contingência, uma região altamente mutável onde a maquinaria que copia o ADN pode deslizar ao replicar sequências repetidas.