Há vários bilhões de anos, começou uma corrida armamentista genética entre bactérias e seus assassinos virais. Esta luta aparentemente eterna continua até hoje, com implicações em doenças que matam dezenas de milhares de pessoas em todo o mundo todos os anos.



Um estudo recente publicado na Science revela insights importantes sobre como os assassinos de bactérias chamados bacteriófagos ou fagos afetam a gravidade da cólera, doença diarreica transmitida pela água. A cólera mata entre 21.000 e 143.000 pessoas anualmente em todo o mundo. É uma doença da pobreza, que atinge regiões que carecem de água potável e de saneamento.

A equipe, incluindo o professor de microbiologia e imunologia da Universidade McGill, Jesse Shapiro, conduziu o que acredita ser um dos maiores estudos genéticos para analisar a relação dinâmica entre as bactérias da cólera, seus bacteriófagos e antibióticos.

O estudo sublinha a possibilidade de criar novas estratégias para utilizar bacteriófagos para matar bactérias resistentes aos medicamentos na cólera e outras doenças que têm atormentado a civilização durante séculos. Revela um caminho para novos diagnósticos e mitigação da resistência aos antibióticos.

“A cólera é uma infecção devastadora transmitida pela água que causa milhões de casos e milhares de mortes todos os anos, prevendo-se que o risco aumente com as alterações climáticas. A resistência aos antibióticos é também uma preocupação crescente e são necessários tratamentos anti-infecciosos alternativos”, disse Shapiro.

Predação efetiva

Uma descoberta importante envolve um conceito chamado “predação efetiva”. Os pesquisadores descobriram que uma proporção maior de predadores fagos em relação às suas presas bacterianas estava associada a casos mais leves de cólera. A equipe disse que é a primeira a mostrar as bases genéticas dessa proporção.

Essa proporção pode ser usada como um marcador da gravidade da doença, informando as decisões do médico sobre o tratamento. Também pode prever a progressão da doença.

Os investigadores utilizaram técnicas genómicas avançadas para analisar a interacção entre bactérias e bacteriófagos em 2.574 amostras de fezes de pacientes de cólera no Bangladesh, um país com uma das taxas de cólera mais elevadas do mundo – cerca de 100.000 casos por ano. As amostras foram coletadas em 2018 e 2019.

Shapiro conduziu uma análise genética de amostras com a principal autora do estudo, Naïma Madi, Ph.D., pesquisadora de pós-doutorado na McGill.

Documentar a corrida armamentista genética entre a bactéria e seus fagos complica o estudo da cólera e da ecologia dos fagos. Cada um evolui para frustrar as defesas do outro. Um se adapta, o outro responde. Se os fagos estiverem em vantagem, a diversidade genética das bactérias aumenta. Então, a população de fagos cai. O vírus responde com adaptações genéticas, eventualmente prosperando novamente.

Shapiro disse que mais estudos, incluindo um ensaio clínico, são necessários antes que terapias fágicas eficazes sejam desenvolvidas.

Mais informações: Naïma Madi et al, Predação de fagos, gravidade da doença e diversidade genética de patógenos em pacientes com cólera, Ciência (2024). DOI:10.1126/science.adj3166
Informações do diário: Ciência

Fornecido pela Universidade McGill