Um pequeno vírus antigo revela segredos que podem ajudar a combater superbactérias

O autor principal, Dr. James Hodgkinson-Bean, que completou seu doutorado no Departamento de Microbiologia e Imunologia, diz que os bacteriófagos são “extremamente excitantes” para os cientistas que buscam alternativas aos antibióticos à medida que a resistência antimicrobiana continua a aumentar.

“Os vírus bacteriófagos não são prejudiciais a toda a vida multicelular e são capazes de atingir e matar de forma muito seletiva uma bactéria alvo. Devido a isso, eles estão sendo cada vez mais pesquisados ​​e aplicados na ‘terapia fágica’ para tratar bactérias altamente resistentes a medicamentos”, diz ele.

Ele explica que os bacteriófagos são “vírus extremamente complexos” que infectam bactérias usando grandes estruturas mecânicas conhecidas como “caudas”.

Análise 3D revela como um fago ataca E. coli

O estudo, publicado na Science Advances, envolveu pesquisadores de Otago e do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa. Eles examinaram a estrutura do Bas63, um vírus que infecta E. coliem escala molecular para entender melhor como sua cauda funciona durante a infecção.

“Este tipo de pesquisa é importante para compreender como podemos selecionar os bacteriófagos ideais para terapias e para compreender as diferenças no comportamento infeccioso que vemos no laboratório”, diz o Dr. Hodgkinson-Bean.

A autora sênior, Professora Associada Mihnea Bostina, também do Departamento de Microbiologia e Imunologia de Otago, observa que o aumento da resistência aos antibióticos e as crescentes ameaças à segurança alimentar global por parte dos patógenos de plantas tornam os bacteriófagos uma alternativa cada vez mais valiosa.

“Nosso projeto detalhado de um bacteriófago avança no design racional para aplicações médicas, agrícolas e industriais, desde o tratamento de infecções até o combate a biofilmes no processamento de alimentos e em sistemas de água.

“Além da ciência, os dados 3D – que mostram as raras conexões entre bigodes e colarinhos do vírus, proteínas de decoração hexâmera e diversas fibras da cauda – podem inspirar artistas, animadores e educadores.”

Pistas estruturais fortalecem a compreensão da evolução viral

Segundo o Dr. Hodgkinson-Bean, os insights sobre a estrutura viral também ajudam a esclarecer como esses vírus evoluíram.

“Embora o DNA geralmente sirva como o melhor marcador evolutivo em humanos, a estrutura tridimensional de um vírus é mais informativa sobre suas relações evolutivas distantes com outros vírus”, diz ele.

A equipe identificou características que anteriormente só haviam sido vistas em vírus com parentesco muito distante, revelando conexões evolutivas que não haviam sido documentadas antes.

“Sabemos, através de estudos estruturais, que os bacteriófagos estão relacionados com os vírus do herpes – pensa-se que esta relação remonta a milhares de milhões de anos, antes do surgimento da vida multicelular. Por esta razão, quando olhamos para a estrutura dos bacteriófagos, estamos a olhar para fósseis vivos, seres antigos primordiais.

“Há algo verdadeiramente lindo nisso.”

Com base em descobertas anteriores

Esta estrutura recém-descrita é a segunda do tipo documentada pelo mesmo grupo de pesquisa. Segue-se a uma investigação anterior sobre agentes patogénicos responsáveis ​​pelas doenças da batata, que foi recentemente publicada em Comunicações da Natureza.