Se han creado bacteriófagos sintéticos que atacan a las bacterias Pseudomonas aeruginosa
Por primera vez, científicos sintetizaron “manualmente” bacteriófagos con un genoma acortado, capaces de lisar distintas cepas de Pseudomonas aeruginosa. Esta experiencia podría ser el primer paso hacia la creación de nuevos agentes antibacterianos.
Hoy en día, los bacteriófagos se consideran agentes antimicrobianos prometedores, especialmente relevantes en el contexto de la propagación de cepas resistentes a los antibióticos de bacterias patógenas. Para tratar infecciones resistentes a los antibióticos se utilizan tanto bacteriófagos naturales como bacteriófagos modificados genéticamente. Y recientemente, los científicos han logrado sintetizar un bacteriófago desde cero.
Los genomas de los bacteriófagos son pequeños, pero hoy en día están lejos de conocerse las funciones de todos los genes de los fagos. Es posible que secuencias con funciones desconocidas (¡y pueden representar hasta el 80% del genoma!) puedan causar problemas al usar fagos en humanos. Además, dificultan el proceso de modificación genética de los fagos. Científicos portugueses decidieron crear un bacteriófago lítico con un genoma mínimo, que contenga solo los genes necesarios para infectar una bacteria diana específica y completar el ciclo de replicación. Anteriormente se realizó un experimento similar en procariotas: los científicos crearon una bacteria Mycoplasma mycoides con un genoma mínimo.
El nuevo bacteriófago sintético se dirige a Pseudomonas aeruginosa, una bacteria conocida por sus cepas ampliamente extendidas resistentes a los antibióticos. El tratamiento de las infecciones por Pseudomonas aeruginosa es una prioridad para la OMS. Los científicos tomaron como base un bacteriófago específico para P. aeruginosa, aislado de aguas residuales (se denominó PE3). De 28 muestras de P. aeruginosa obtenidas de pacientes, 7 fueron susceptibles a los bacteriófagos. Se secuenció el genoma del fago PE3: presumiblemente contenía 55 secuencias codificantes de proteínas.
Los científicos recortaron varios bloques génicos del genoma del bacteriófago PE3; los constructos resultantes se amplificaron en células de levadura y luego se transfirieron a la bacteria huésped P. aeruginosa para comprobar si la información genética del fago puede iniciar el programa de ensamblaje de partículas virales. El experimento fue un éxito: en los cultivos bacterianos se formaron placas de fago visibles, es decir, las zonas donde el virus destruía las bacterias.
Experimentos adicionales mostraron algunas características de los fagos sintéticos: no todos los bacteriófagos sintéticos pudieron infectar las mismas cepas de Pseudomonas aeruginosa que su predecesor natural; la eficacia antibacteriana de los bacteriófagos in vitro se mantuvo en un nivel alto. In vivo, en experimentos con insectos (la gran polilla de la cera G. mellonella), los bacteriófagos sintéticos, al igual que su predecesor natural, aumentaron la tasa de supervivencia de los animales infectados con P. aeruginosa.
Los autores del trabajo creen que su enfoque para generar fagos sintéticos permitirá en el futuro crear rápidamente bacteriófagos líticos contra bacterias patógenas específicas.
Traducción de la fuente:
* Pires DP, Monteiro R., Mil-Homens D. et al. Diseño de fagos sintéticos de P. aeruginosa con genomas reducidos. Sci Rep; 2021, 11: 2164.
https://doi.org/10.1038/s41598-021-81580-2
