Um esforço de investigação liderado por Ōtākou Whakaihu Waka produziu um mapa estrutural aprofundado de bacteriófagos, fornecendo novos conhecimentos sobre como estes vírus podem ser usados para combater bactérias resistentes a medicamentos.
O autor principal, Dr. James Hodgkinson-Bean, que completou seu doutorado no Departamento de Microbiologia e Imunologia, disse que os bacteriófagos são “extremamente excitantes” para os cientistas que procuram alternativas aos antibióticos à medida que a resistência antimicrobiana continua a crescer.
“Os vírus bacteriófagos são inofensivos para toda a vida multicelular e são capazes de atingir e matar de forma muito seletiva uma bactéria alvo. Por esse motivo, 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 incrivelmente complexos” que infectam bactérias usando grandes estruturas mecânicas conhecidas como ‘caudas’.
A análise 3D revela como uma fase ataca E. coli
O estudo, publicado na Science Advances, envolveu pesquisadores dos Institutos de Ciência e Tecnologia de Otago e 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.
Dr. Hodgkinson-Bean diz: “Estudos como este são importantes para compreender como podemos selecionar os melhores bacteriófagos para terapia e para compreender as diferenças no comportamento infeccioso que vemos no laboratório”.
A autora sênior, Professora Associada Mihnia Bostina, do Departamento de Microbiologia e Imunologia de Otago, observou que o aumento da resistência aos antibióticos e a crescente ameaça à segurança alimentar global por parte dos patógenos de plantas tornam os bacteriófagos uma opção cada vez mais valiosa.
“Nosso projeto detalhado de bacteriófagos 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 a rara junção bigode-colar 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
De acordo com o Dr. Hodgkinson-Bean, os insights sobre a estrutura viral 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 anteriormente vistas apenas em vírus com parentesco muito distante, revelando conexões evolutivas não documentadas anteriormente.
“Sabemos, através de estudos estruturais, que os bacteriófagos estão relacionados com o vírus do herpes – uma relação que se pensa remontar a milhares de milhões de anos antes do surgimento da vida multicelular. Por causa disto, quando olhamos para as estruturas dos bacteriófagos, estamos a olhar para fósseis vivos, organismos antigos e primitivos.
“Há algo realmente lindo nisso.”
Com base em descobertas anteriores
Esta estrutura recém-descrita é a segunda do tipo documentada pelo mesmo grupo de pesquisa. Isto segue uma investigação anterior sobre os patógenos responsáveis pela praga da batata, que foi publicada recentemente Comunicação da natureza.
