EgyébSzerző: euronews 2026. 08. 15. 5 percnyi olvasás
A tudósok azt találták, hogy egyes vírusok szándékosan genetikai diverzitást generálhatnak, hogy elkerüljék a bakteriális védekezést, ami potenciálisan új támpontot kínál a kezelések kidolgozásához, ha az antibiotikumok kudarcot vallanak.
A baktériumokat szelektíven megcélzó és elpusztító vírusok – más néven bakteriofágok vagy egyszerűen fágok – megfertőzik a baktériumokat, de magukra hagyják az emberi sejteket. Miután egy baktériumsejthez kötődnek, beadják a genetikai anyagukat, eltérítik a sejt gépezetét, és új fágok termelésére kényszerítik, amíg a baktérium fel nem tör.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A probléma az, hogy a baktériumok védekezőképességet fejleszthetnek ki a fágok ellen, éppúgy, mint az antibiotikumokkal szembeni rezisztenciát.
Az új kutatás azt sugallja, hogy a fágoknak megvan a saját evolúciós ellenintézkedése.
A Nature Microbiology című folyóiratban csütörtökön publikált tanulmány szerint az emberi bélben élő vírusok némelyike gyorsan genetikai eltéréseket generálhat utódaik között, növelve annak esélyét, hogy legalább néhány túléli a baktériumok elleni harcot.
A felfedezés új utat kínálhat az antibiotikumok alternatíváinak keresésében, mivel a gyógyszerrezisztens fertőzések egyre nehezebben kezelhetők.
A Michigani Állami Egyetem kutatói a bakteriofág genomokban korábban alulértékelt régiókat azonosítottak, amelyek genetikai „hotspotként” működnek, lehetővé téve a vírusok számára, hogy ismételten megváltoztassák a kulcsgéneket szaporodásuk során.
Ez arra utal, hogy ezek a régiók segítenek a fágoknak fedezni evolúciós fogadásaikat a bakteriális védekezés ellen. Ahelyett, hogy genetikailag azonos vírusok populációját állítanák elő, különböző tulajdonságokkal rendelkező utódok sokféle gyűjteményét hoznák létre – növelve annak esélyét, hogy egyesek továbbra is megfertőzhetik és elpusztíthatják bakteriális gazdaszervezeteiket.
"Ez megváltoztatja a fágok fejlődésének megértését" - mondta Chris Waters társszerző, a Michigani Állami Egyetem Ökológia, Evolúció és Viselkedés programjának oktatója. "Ahelyett, hogy eltérítenék gazdáikat, hogy tömegesen készítsenek pontos másolatokat magukról, valójában ezeket a mutációs hotspotokat állatkert létrehozására használják" - mondta, hozzátéve, hogy a fágok "lényegében fedezik a fogadásukat".
A kutatók az E. colit megfertőző T2 bakteriofágot tanulmányozták, miután megvizsgáltak egy bakteriális védekező rendszert, amely képes felismerni és elpusztítani a behatoló fág DNS-t.
A csapat a védelmi rendszert E. coliba vitte át a laboratóriumban, és a baktériumokat fágoknak tették ki.
A védelem nem tartott.
Órákon belül a fágok elkezdték legyőzni a bakteriális védekezést.
„Néhány órán belül a fágok mindig győzni kezdtek” – mondta Waters. „Nem tudtuk megérteni, miért” – tette hozzá.
Amikor a kutatók megszekvenálták a rezisztens vírusokat, ismétlődő mutációkat találtak az agt nevű génben, különösen az ismétlődő DNS-szakaszban. „Amikor megláttam az adatokat, arra gondoltam, istenem” – mondta Waters.
Kiderült, hogy ez a szekvencia az, amit a tudósok kontingencia lókusznak neveznek – egy erősen változó régiónak, ahol a DNS-másoló gépezet elcsúszhat ismétlődő szekvenciák replikációja során.
Az eredmény egy reverzibilis frameshift mutáció, amely megváltoztathatja a gén utasításainak olvasását.
Egyes fágok extra ismétlést kapnak; mások elveszítenek egyet. Az eredmény egy olyan populáció, amely a vírus különböző változatait tartalmazza, és potenciálisan eltérő képességekkel rendelkezik a bakteriális védekezés elkerülésére.
A kutatók azt találták, hogy ezek az ismétlődő régiók több ezerszer gyorsabban halmozták fel a mutációkat, mint a fággenom többi része.
És a mechanizmus nem korlátozódik egyetlen vírusra.
Kísérleti evolúció és genomszekvenálás segítségével a kutatók hasonló kontingencia lókuszokat találtak az E. coli T4 fágban. Azt is megállapították, hogy az egyszerű szekvencia ismétlődések széles körben elterjedtek a különböző E. coli fágokban, bár előfordulásuk eltérő volt a különböző funkciójú gének között.
A kutatás során a tudósok és a döntéshozók alternatívákat keresnek az antibiotikumokkal szemben.
A fágterápia nem új keletű. A fágokat már az 1920-as években használták terápiás célra bakteriális fertőzések kezelésére, de az antibiotikumok, például a penicillin széles körben elérhetővé válása után csökkent az érdeklődés a megközelítés iránt.
Most az antimikrobiális rezisztencia növekedése felélesztette az érdeklődést.
A fellebbezés részben a konkrétságon múlik. Míg sok antibiotikum képes elpusztítani a jótékony baktériumokat az általuk megcélzott kórokozó mellett, az egyes fágok rendkívül szelektívek lehetnek bizonyos baktériumfajok vagy törzsek tekintetében.
De ez a specifitás egyben gyengeség is: a baktériumok rezisztenciát alakíthatnak ki egy fággal szemben, ami potenciálisan hatástalanná teheti a kezelést.
A Michigan államban elért eredmények felvetik annak lehetőségét, hogy a tudósok végül kihasználják a vírusok saját evolúciós stratégiáit a fágkezelések ellenállóbbá tételére.
"Ha ki tudjuk használni ezeket a fajta evolúciós trükköket, akkor hatékonyabb fágterápiákat készíthetünk az antibiotikum-rezisztencia válságára válaszul" - mondta Waters.
"Soha nem leszünk képesek teljesen megszabadulni az ellenállástól" - tette hozzá. "De ha jobban megértjük, hogyan védekeznek a baktériumok a fágfertőzés ellen, és hogyan védekeznek a fágok, akkor minimálisra csökkenthetjük a fertőzést."
Napi