La jauría fágica

La cooperación no es un invento de las leonas para cazar cebras, ya los bacteriófagos, virus que atacan a las bacterias, la practican para infectarlas con más eficacia y propagarse a su costa. Los resultados que recogen dos publicaciones recientes en la revista Cell indican que algunos fagos, como se abrevia el nombre de bacteriófagos, logran derrotar las defensas de los sistemas inmunitarios CRISPR utilizados por algunas bacterias como mecanismo de defensa frente a sus ataques, y que incluso utilizan ventajosamente algunas estrategias que con las debidas diferencias podíamos calificar como cooperación.


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Para propagarse y tras infectar a una bacteria un fago la utiliza como comida y produce en su interior hasta cien nuevos descendientes provocando el estallido de la desdichada célula que lo ha albergado. Es por lo que se investiga el utilizar a los fagos como terapia para combatir a las bacterias patógenas, una alternativa a los antibióticos para frenar las infecciones. Según quienes la defienden sería una forma de evitar los efectos de las resistencias a los antibióticos que hoy en día merman la eficacia de esos medicamentos de manera tan alarmante que se nos amenaza con el retroceso de la sanidad hasta la época anterior al descubrimiento de la penicilina, cuando hasta la más mínima infección podía tener consecuencias fatales.

Las dos publicaciones describen cómo los fagos pueden neutralizar el sistema CRISPR, que es el análogo a la inmunidad del ser humano. Según lo que se sabe de CRISPR, a lo que contribuyó el investigador alicantino Francis Mojica, las bacterias incorporan a su genoma pequeños trechos de ADN procedentes de los fagos que las infectan. Con ello consiguen neutralizar a los siguientes virus que puedan atacarlas. Es lo que por otro mecanismo muy diferente, pero que tiene el mismo resultado final, hacen nuestro cuerpo para atacar las partículas que no reconocemos como propias. En el caso de nuestro sistema inmunitario uno de los  mecanismos se basa en que unas proteínas llamadas anticuerpos pueden reconocer a los invasores y pegarse a ellos de forma que neutralizan su actividad y finalmente les dirigen hacia su eliminación. En el caso de CRISPR, las bacterias copian a ARN partes del ADN en las que va integrado el marcador previamente capturado desde el fago y con él activan una de varias proteínas llamadas Cas que cortan el ADN del nuevo virus atacante. Esta actividad de CRISPR Cas es la que mas se ha divulgado en las noticias por la posible utilidad para corregir o modificar a voluntad y de manera bastante limpia la información contenida en el genoma con el objeto de corregir algunos defectos que producen enfermedades hereditarias.

El funcionamiento de CRISPR podría anular por completo la eficacia de muchos fagos como alternativa terapéutica para combatir las infecciones, pero para empezar y según se ha comprobado las bacterias que adquieren segmentos CRISPR pagan un precio por ello de manera que proliferan de manera menos eficaz que las que no los tienen. Por su lado algunos fagos han adquirido la capacidad de codificar en su genoma la producción de proteínas llamadas Acr (anti CRISPR), que les hacen menos susceptibles al ataque de los sistemas CRISPR Cas. Lo que ahora se acaba de publicar indica que algunos fagos de Pseudomonas aeruginosa que tienen esa propiedad multiplican su capacidad de soslayar a CRISPR Cas cuando echan mano a estrategias colaborativas. Una de ellas es el número de fagos que atacan a una bacteria, uniéndose en manada consiguen derrotar al sistema de defensa bacteriana. También una estrategia de sacrificio heroico, en la que un primer fago Acr perece al atacar una bacteria resistente, consigue debilitar las defensas bacterianas de forma que la hace más susceptible a un ataque posterior por otros fagos. Recordaría un poco ésta observación a la fecundación del óvulo, pues si bien son muchos los espermatozoides que normalmente participan en ella, la mayoría solo sirve de ayuda para que el único espermatozoide que lo fecunda consiga llegar con éxito a penetrarlo mientras el resto perecen.

En resumen, que la unión hace la fuerza hasta para los virus bacterianos.

 

REFERENCIAS

Landsberger et al. Anti-CRISPR phages Ccooperate to overcome CRISPR-Cas immunity. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.05.058

Borges et al. Bacteriophage cooperation suppresses CRISPR-Cas3 and Cas9 immunity. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.06.013

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