Pesach Benson
Un pequeño interruptor viral descubierto por científicos israelíes y estadounidenses podría abrir un nuevo frente en la lucha contra las infecciones resistentes a los antibióticos, una amenaza para la salud mundial que se estima que matará hasta 10 millones de personas al año en 2050.
Científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalem han revelado que los bacteriófagos, virus que infectan bacterias, utilizan una pequeña molécula de ARN para secuestrar células bacterianas, un mecanismo que nunca se había descrito antes, lo que ofrece nuevos conocimientos para futuras terapias basadas en fagos.
El estudio, dirigido por la Dra. Sahar Melamed y su equipo, que incluye al estudiante de doctorado Aviezer Silverman, al estudiante de maestría Raneem Nashef y al biólogo computacional Reut Wasserman, en colaboración con el profesor Ido Golding de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, se centró en un diminuto ARN viral llamado PreS. A diferencia de la mayoría de las investigaciones previas, que se centraban en las proteínas virales, este estudio demostró que incluso uno de los fagos más estudiados, el lambda, utiliza el ARN para manipular directamente la expresión génica bacteriana.
“Este pequeño ARN proporciona al fago otra capa de control”, dijo Melamed. “Al regular genes bacterianos esenciales en el momento justo, el virus mejora sus posibilidades de replicarse con éxito. Lo que más nos sorprendió es que el fago lambda, estudiado durante más de 75 años, aún esconde secretos. Descubrir un regulador de ARN inesperado en un sistema tan clásico sugiere que solo hemos comprendido un pequeño fragmento de lo que podría ser una red mucho más rica de control mediado por ARN en los fagos”.
Los investigadores descubrieron que PreS actúa como un “interruptor” molecular dentro de las bacterias infectadas, dirigiéndose a ARN mensajeros bacterianos específicos. Un objetivo clave es el mensaje que codifica para DnaN, una proteína esencial para la replicación del ADN. PreS se une a una porción normalmente plegada de este ARNm, lo desdobla y facilita su traducción por la maquinaria bacteriana productora de proteínas. El resultado es una mayor cantidad de proteína DnaN, una replicación más rápida del ADN viral y una infección más eficiente. Cuando se elimina PreS o se altera su sitio de unión, el fago se debilita, se multiplica más lentamente y su fase destructiva se retrasa.
Foto: Todo yogur contiene bacterias vivas como parte del proceso de fermentación (crédito: Shutterstock)
“Este mecanismo nunca se había observado antes en fagos”, afirmó Silverman. “Demuestra que incluso las moléculas virales más pequeñas pueden desempeñar un papel decisivo en la infección, otorgando al virus una sutil pero poderosa ventaja sobre su huésped”.
El descubrimiento es particularmente sorprendente porque los ARN pequeños no se consideraban previamente actores clave en la biología de los fagos. Sin embargo, PreS está altamente conservado entre virus relacionados, lo que sugiere que muchos fagos podrían compartir un conjunto de herramientas ocultas de reguladores de ARN, un campo que los científicos apenas comienzan a explorar.
Comprender cómo los fagos controlan las células bacterianas es crucial tanto para la biología fundamental como para sus posibles aplicaciones médicas. Ante el aumento mundial de la resistencia a los antibióticos, la fagoterapia (que utiliza virus para atacar selectivamente a las bacterias) está cobrando relevancia como una alternativa flexible y específica a los fármacos convencionales. Descubrimientos como PreS ofrecen una guía para el diseño de fagos más inteligentes, seguros, predecibles y eficaces para combatir las infecciones resistentes a los fármacos.
“Incluso las moléculas virales más pequeñas pueden tener un gran impacto en el éxito de una infección”, afirmó Melamed. “Al comprender cómo los fagos manipulan a sus huéspedes a este nivel microscópico, podemos empezar a diseñar virus potentes y precisos en la lucha contra la resistencia a los antibióticos”.
El descubrimiento podría impulsar las terapias con fagos contra bacterias resistentes a los fármacos
Comprender cómo PreS manipula las células bacterianas podría ayudar a los científicos a diseñar terapias con fagos más inteligentes y eficientes para atacar bacterias dañinas, en particular cepas resistentes a los antibióticos. Al aprovechar estos mecanismos basados en ARN, los investigadores podrían desarrollar tratamientos de precisión capaces de atacar infecciones multirresistentes a fármacos que los antibióticos convencionales no pueden controlar.
Más allá de la medicina, los hallazgos también pueden tener aplicaciones en biología sintética, permitiendo que fagos o bacterias diseñados se utilicen en procesos industriales, gestión de microbiomas o control de biopelículas, convirtiendo una estrategia viral antes oculta en una herramienta versátil tanto para la salud como para la tecnología.
El estudio fue publicado en la revista Molecular Cell, revisada por pares.
(TPS)
