Raziskovalci z Univerze Michigan State so ugotovili, da nekateri virusi, znani kot bakteriofagi ali fagi, ne ustvarjajo zgolj natančnih kopij samih sebe. Namesto tega uporabljajo posebna genetska žarišča v svojem DNK, ki omogočajo hitro in namerno spreminjanje ključnih genov med razmnoževanjem. S tem ustvarijo raznoliko potomstvo z različnimi lastnostmi, kar poveča možnosti, da bodo nekateri fagi preživeli obrambni napad bakterij in jih še naprej uspešno uničevali. Svoje odkritje so objavili v reviji Nature Microbiology, odprlo pa bi lahko nove poti za razvoj zdravil v boju proti bakterijam, odpornim na antibiotike.
Soavtor študije Chris Waters je pojasnil, da ugotovitev bistveno spreminja dosedanje razumevanje evolucije fagov. Namesto da bi fagi bakterijske celice izrabljali le za masovno proizvodnjo svojih identičnih kopij, ta mutacijska žarišča uporabljajo za ustvarjanje prave genske raznolikosti ter s tem razpršijo tveganje in si zagotovijo evolucijsko prednost.
Uspešni že po nekaj urah
Raziskovalna ekipa je med preučevanjem faga T2, ki okužuje bakterijo E. coli, opazila, da so fagi kljub vgrajenemu obrambnemu sistemu bakterij že po nekaj urah začeli premagovati njihovo zaščito. Genetska analiza odpornih virusov je razkrila ponavljajoče se mutacije v genu, imenovanem agt, in sicer na območjih s ponavljajočimi se zaporedji DNK. Taka območja delujejo kot zelo spremenljive regije, kjer aparat za kopiranje DNK namerno "zdrsne", kar povzroči hitre in reverzibilne spremembe v branju genskih navodil. Ti predeli so mutacije kopičili celo tisočkrat hitreje kot preostali del fagovega genoma. Podobne mehanizme so raziskovalci potrdili tudi pri drugih vrstah fagov.
Odkritje prihaja v času, ko se svetovna znanstvena skupnost spopada z vse večjo krizo odpornosti bakterij na obstoječa protimikrobna zdravila. Terapija s fagi, ki nudi visoko usmerjeno uničevanje točno določenih bakterijskih sevov brez škodovanja človeškim celicam ali koristnim bakterijam, velja za obetavno alternativo antibiotikom.
Waters ob tem poudarja, da bi razumevanje in izkoriščanje teh evolucijskih strategij virusov znanstvenikom lahko omogočilo razvoj zanesljivejših in učinkovitejših fagnih terapij za prihodnje zdravljenje nevarnih bakterijskih okužb.
