9 de octubre de 2025
3 minutos de lectura
Las bacterias utilizan siestas virales para desarrollar inmunidad
Una nueva investigación muestra cómo los microbios utilizan los virus de la siesta para vacunarse
La idea de que una bacteria unicelular pueda defenderse contra los virus de manera similar a como lo hace el sistema inmunológico humano de 1,8 billones de células sigue siendo “alucinante” para el biólogo molecular Joshua Modell de la Universidad Johns Hopkins.
Los científicos descubrieron hace 20 años que las bacterias utilizan un sistema de defensa adaptativo llamado CRISPR que permite a los microbios reconocer y destruir a los invasores virales en encuentros repetidos. En un estudio reciente publicado en Cell Host & Microbe, Modell y su equipo han profundizado nuestra comprensión de cómo las bacterias utilizan este sistema para “vacunarse” contra los fagos, los virus que intentan matarlas. Los hallazgos podrían ayudar al desarrollo de tratamientos para combatir la resistencia a los antimicrobianos, que contribuye a millones de muertes al año.
El sistema CRISPR permite a las bacterias editar su propio genoma. Después de estar expuestas a un virus, las bacterias pueden usar una enzima especial para insertar pequeños fragmentos del ADN del virus, llamados espaciadores, en su genoma, lo que les ayuda a reconocer y combatir el virus la próxima vez. Los científicos ahora utilizan esta enzima como unas “tijeras genéticas” para modificar el ADN en todo, desde experimentos de laboratorio hasta terapias genéticas, pero los investigadores aún sabían poco sobre cómo se desarrolla este proceso en las bacterias. “Lo llamamos el misterio CRISPR porque realmente no entendíamos lo que estaba sucediendo en el interior”, dice Modell.
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Para comprender cómo las bacterias logran apoderarse del ADN de los virus invasores, los investigadores realizaron experimentos de laboratorio controlados utilizando la bacteria Streptococcus pyogenes y los fagos que la infectan. Durante la fase infecciosa, la mayoría de los fagos rompen la célula inmediatamente, proceso conocido como lisis. En raras ocasiones, pueden esconderse dentro del ADN bacteriano y quedar inactivos, un estado llamado lisogenia. Este estado es notoriamente difícil de estudiar.
En el laboratorio, el equipo de Modell infectó bacterias con fagos que podían permanecer inactivos, así como con fagos genéticamente modificados encerrados en un estado activo. Luego, los investigadores recolectaron células supervivientes y verificaron su código genético para ver si habían agregado nuevos espaciadores tomados del ADN de los virus.
Descubrieron que las bacterias sólo añadían espaciadores de fagos que podían permanecer inactivos. Durante esta pausa, explica Modell, las bacterias tienen tiempo de capturar pequeños fragmentos de ADN viral y almacenarlos en su genoma. “El sistema CRISPR crea memorias contra una forma inactivada del virus como una vacuna”, dice Modell. Para confirmar sus resultados, Modell y su equipo expusieron nuevamente las bacterias portadoras de espaciadores a los mismos fagos para observar si las nuevas memorias genéticas las protegían de la infección. Los investigadores observaron que la bacteria puede reconocer los fagos utilizando esos fragmentos almacenados y combatirlos.
Los hallazgos son “bastante notables”, dice el biólogo molecular Stan Brouns de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos, que no participó en el estudio. Comprender las interacciones entre fagos y bacterias es clave para mejorar las terapias con fagos, un enfoque en el que los científicos utilizan virus para tratar infecciones causadas por bacterias que han desarrollado resistencia a los antibióticos.
Esta nueva comprensión también podría ayudar a los investigadores a diseñar fagos a los que serán susceptibles más tipos de bacterias que causan infecciones, dice el biólogo molecular de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, Rodolphe Barrangou, cofundador de Locus Biosciences, una empresa de biotecnología que desarrolla productos antibacterianos, y que tampoco participó en el estudio. Varias bacterias pueden tener cualquiera de los más de 150 mecanismos de defensa antifagos que los tratamientos deben esquivar; entender cómo funciona esto “va a inspirar a las personas que trabajan en [bacteria] pensar en terapias con fagos en una gama más amplia de enfermedades infecciosas”.
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