Úžasný objav v biológii, že vírus má svoj vlastný imunitný systém!
Vedci sa doteraz domnievali, že vírusy tohto typu, nazývané bakteriofágy (alebo skrátene fágy), ktoré infikujú baktérie, by mali jednoduché a primitívne zloženie pozostávajúce iba z malých častí DNA alebo RNA a proteínového obalu. bez adaptívneho imunitného systému, ktorý je štruktúrou veľkej zložitosti a je schopný rýchlo reagovať na takmer nekonečný rad nových výziev.
V skutočnosti boli vírusy mnohými výskumníkmi považované za neživé organizmy, pretože nespadajú do prijatej definície živej hmoty (nie sú schopné samy sa množiť, ale potrebujú množenie genetického materiálu hostiteľa).
Bakteriofágy (fágy) sú vírusy, ktoré infikujú výlučne baktérie, a každý typ fágov je prispôsobený na parazitovanie na určitom druhu baktérie. Vírus skúmaný v tejto novej štúdii je buk, ktorý infikuje baktériu nazývanú cholera vibrio (Vibrio cholerae), patogén, ktorý spôsobuje choleru u ľudí.
Štúdiu, ktorú uskutočnilo niekoľko amerických vedcov, viedol Dr. Andrew Camilli z lekárskej fakulty Tufts University v USA.
Jeden z autorov štúdie, Kimberley Seed, analyzoval sekvencie DNA extrahované z fágov, ktoré špecificky infikovali choleru vibrio, pomocou vzoriek od pacientov s cholerou v Bangladéši.
Prekvapivo objavil v analyzovanej DNA gény spojené s funkčným imunitným systémom typu, ktorý sa predtým nachádzal iba v určitých baktériách a archaeách (inom kráľovstve jednobunkových organizmov).
Na overenie nálezov vedci použili fágy, ktorým chýbal adaptívny imunitný systém, a infikovali nimi nový kmeň cholera vibrio, ktorý je prirodzene odolný voči pôsobeniu fágov. Tieto fágy sa nedokázali prispôsobiť a zničiť bakteriálny kmeň.
V ďalšom kroku vedci infikovali rovnaký bakteriálny kmeň cholery fágom, ktorý mal imunitný systém, a pozorovali, že bakteriofág sa rýchlo adaptoval a získal schopnosť ničiť bakteriálny kmeň. Tento výsledok dokazuje, že imunitný systém fága je plne funkčný a prispôsobivý.
Takmer polovica známych baktérií má adaptívny imunitný systém tohto druhu, nazývaný CRISPR/Cas, ktorý používajú hlavne na svoju obranu pred fágovými útokmi. Objav imunitného systému CRISPR/Cas aj v bakteriofágu ukazuje, že medzi baktériami a fágom existuje prenos génov, a to aj pre niečo také zložité ako adaptívny imunitný systém.
Fág v podstate prevezme baktériu, ktorá infikuje imunitný systém typu CRISPR/Cas, a použije ju dokonca aj proti tejto baktérii, aby prekonal svoje imunitné obranné mechanizmy a bol schopný ju zničiť; Počas tohto procesu sa fág rozmnožuje, čo vedie k väčšiemu počtu fágov, ktoré zabijú ešte viac baktérií cholery.
Štúdia - ktorej výsledky boli publikované v časopise Nature - má mimoriadny význam v oblasti takzvanej fágovej terapie, nového terapeutického prístupu, ktorý spočíva v liečbe chorôb spôsobených baktériami podávaním prípravkov obsahujúcich bakteriofágy, ktoré ničia baktérie. čo chorobu spôsobilo. Tento typ terapie je čoraz dôležitejší, pretože mnohé kmene baktérií sa stali rezistentnými na antibiotiká a liečbou týmito liekmi ich už nie je možné vylúčiť.
Štúdia spochybňuje myšlienku, že vírusy nie sú živé bytosti, a posilňuje možnosť, že by sa tieto stvorenia mohli použiť na liečbu bakteriálnych infekcií, vrátane tých, ktoré trpia „supermikróbmi“ - baktériami rezistentnými na antibiotiká.
Predchádzajúci výskum Andrewa Camilliho v skutočnosti ukázal, že bakteriofágy sa nachádzajú vo veľkých množstvách vo vzorkách stolice pacientov s cholerou, čo naznačuje, že fágová terapia sa v ľudskom tele vyskytuje prirodzene a mohla by sa stať účinnejšie prostredníctvom vhodných lekárskych zásahov. Štúdia publikovaná spoločnosťou Camilli v roku 2008 tiež ukázala, že fágová terapia priniesla dobré výsledky u myší infikovaných cholerovým mikróbom.
V súčasnosti sa vedci snažia dešifrovať mechanizmus, ktorým imunitný systém bakteriofága deaktivuje obranný systém baktérií. Tieto vedomosti budú dôležité pre pochopenie toho, či by fágový imunitný systém mohol prekročiť novo získané obranné schopnosti baktérie cholery, s dôsledkami na vytvorenie účinnej fágovej terapie v boji proti tejto chorobe.