Elképesztő felfedezés a biológiában egy vírusnak megvan a maga immunrendszere!
Eddig a tudósok úgy vélték, hogy az ilyen típusú bakteriofágoknak (vagy röviden fágoknak) nevezett vírusok, amelyek megfertőzik a baktériumokat, egyszerű, primitív összetételűek lettek volna, csak a DNS vagy RNS kis részeiből és egy fehérjebevonatból álltak., adaptív immunrendszer nélkül, amely egy nagyon összetett szerkezet, képes gyorsan reagálni az új kihívások szinte végtelen körére.
Valójában a vírusokat sok kutató nem élő organizmusnak tekintette, mert nem tartoznak az élő anyag elfogadott meghatározásába (önmagukban nem képesek szaporodni, de a szaporodáshoz a gazdaszervezet genetikai anyagára van szükségük).
A bakteriofágok (fágok) olyan vírusok, amelyek kizárólag baktériumokat fertőznek meg, és mindegyik fágtípus alkalmazkodik egy bizonyos típusú baktérium parazitálásához. Az ebben az új tanulmányban vizsgált vírus egy bükk, amely megfertőzi az úgynevezett kolera vibrio (Vibrio cholerae) baktériumot, az emberben kolerát okozó kórokozót.
A több amerikai tudós által végzett vizsgálatot Dr. Andrew Camilli vezette, a Tufts Egyetem Orvostudományi Karából, USA.
A tanulmány egyik szerzője, Kimberley Seed bangladesi kolerabetegekből származó mintákkal elemezte a kolera vibriót specifikusan megfertőző fágokból kivont DNS-szekvenciákat.
Meglepő módon az elemzett DNS-ben funkcionális immunrendszerhez kapcsolódó géneket fedezett fel, olyan típusúak, amelyek korábban csak bizonyos baktériumokban és archeákban (az egysejtű szervezetek másik királyságában) voltak megtalálhatók.
A megállapítások igazolásához a kutatók olyan fágokat használtak, amelyekből hiányzott az adaptív immunrendszer, és megfertőzték velük a kolera vibrio új törzsét, amely természetesen ellenáll a fágok hatásának. Ezek a fágok nem voltak képesek alkalmazkodni és elpusztítani a baktériumtörzset.
A következő lépésben a tudósok ugyanazt a kolera baktériumtörzset megfertőzték egy immunrendszerrel rendelkező fággal, és megfigyelték, hogy a bakteriofág gyorsan alkalmazkodik és elsajátítja a baktérium törzs elpusztítását. Ez az eredmény azt bizonyítja, hogy a fág immunrendszere teljesen működőképes és alkalmazkodó.
Az ismert baktériumok csaknem felének van ilyen adaptív immunrendszere, az úgynevezett CRISPR/Cas, amelyet főleg a fágtámadások elleni védekezésre használnak. A CRISPR/Cas immunrendszer felfedezése még bakteriofágban is azt mutatja, hogy géntranszfer zajlik a baktériumok és a fág között, még olyan összetett dolgok esetében is, mint az adaptív immunrendszer.
Alapvetõen a fág átveszi a baktériumot, amely megfertõzi a CRISPR/Cas típusú immunrendszert, és akár a baktérium ellen is felhasználja annak érdekében, hogy legyõzze immunvédõ mechanizmusait és képes legyen elpusztítani; E folyamat során a fág megsokszorozódik, így nagyobb számú fág keletkezik, ami még több kolera baktériumot elpusztít.
A tanulmány - amelynek eredményeit a Nature folyóiratban tették közzé - kivételes jelentőségű az úgynevezett fágterápia területén, egy új terápiás megközelítésben, amely magában foglalja a baktériumok által okozott betegségek kezelését bakteriofágokat tartalmazó készítmények beadásával, amelyek elpusztítják a baktériumokat. mi okozta a betegséget. Ez a fajta terápia egyre fontosabbá válik, mivel számos baktériumtörzs rezisztenssé vált az antibiotikumokkal szemben, és ezekkel a gyógyszerekkel történő kezeléssel már nem lehet megszüntetni.
A tanulmány megkérdőjelezi azt az elképzelést, hogy a vírusok nem élőlények, és megerősíti annak lehetőségét, hogy ezeket a lényeket bakteriális fertőzések kezelésére lehet használni, beleértve a "szupermikrobákat" - antibiotikumoknak ellenálló baktériumokat is.
Valójában Andrew Camilli korábbi kutatása kimutatta, hogy a kolerában szenvedő betegek székletmintáiban nagy mennyiségben találhatók bakteriofágok, ami arra utal, hogy a fágterápia természetesen az emberi testben fordul elő, és válhat megfelelő orvosi beavatkozások révén hatékonyabb. Ezenkívül egy Camilli által 2008-ban publikált tanulmány kimutatta, hogy a fágterápia jó eredményeket hozott a kolera mikrobával fertőzött egerekben.
Jelenleg a kutatók megpróbálják megfejteni azt a mechanizmust, amellyel a bakteriofág immunrendszere hatástalanítja a baktériumok védekező rendszerét. Ez a tudás fontos lesz annak megértéséhez, hogy a fág immunrendszer meghaladhatja-e a kolera baktérium újonnan megszerzett védekezési képességeit, ami kihatással lehet egy hatékony fágterápia létrehozására a betegség elleni küzdelemben.