Un grupo de investigadores de Imperial College London ha realizado un hallazgo significativo en el ámbito de la microbiología, revelando cómo unos virus conocidos como fagos piratas logran infiltrarse en las bacterias al apoderarse de otros virus. Este fenómeno, denominado piratería microbiana, podría ser aprovechado para desarrollar nuevas estrategias médicas contra infecciones resistentes a los antibióticos.
La investigación, publicada en la revista Cell, destaca un mecanismo crucial mediante el cual las bacterias adquieren material genético nuevo, lo que les otorga características que pueden aumentar su virulencia o resistencia a tratamientos antibacterianos. Los científicos sugieren que este descubrimiento podría abrir la puerta a innovaciones en el combate contra la resistencia antimicrobiana (AMR) y facilitar la creación de herramientas diagnósticas rápidas.
Nuevas perspectivas sobre los fagos
Los fagos son virus que infectan y destruyen bacterias, siendo algunos de los organismos más abundantes en nuestro planeta. Cada tipo de fago está diseñado para atacar una especie bacteriana específica. Estructuralmente, se asemejan a jeringas microscópicas: poseen una sección superior que contiene ADN y una cola con fibras espinosas que se adhieren a las bacterias para inyectar su material genético.
No obstante, estos fagos tampoco están exentos de ser atacados por parásitos. Elementos genéticos pequeños llamados satélites de fagos pueden aprovechar la maquinaria genética del fago para replicarse. En este contexto, los investigadores se han centrado en una poderosa familia de satélites conocida como islas cromosómicas inducibles por fagos formadoras de cápsides (cf-PICIs), capaces de diseminar genes relacionados con la resistencia a antibióticos y virulencia entre más de 200 especies bacterianas.
El papel crucial de la piratería microbiana
Los cf-PICIs fueron identificados por primera vez en 2023 y tienen la capacidad de construir sus propias cápsides; sin embargo, carecen de colas, lo que significa que no pueden generar partículas infecciosas por sí solas. En su estudio más reciente, el equipo del Centro para la Biología de la Resistencia Bacteriana descubrió cómo estos elementos secuestran colas de fagos no relacionados para crear virus “quiméricos”. Esto les permite portar ADN cf-PICI dentro de sus cápsides mientras utilizan una cola derivada del fago.
Lo más sorprendente es que algunos cf-PICIs pueden robar colas de especies completamente diferentes de fagos, ampliando así su rango huésped. Dado que es la cola la que determina qué bacterias son atacadas, esta estrategia proporciona a los cf-PICIs la capacidad de infiltrarse en nuevas especies bacterianas, explicando su gran presencia en el medio natural.
Implicaciones científicas importantes
Los investigadores consideran que este conocimiento puede tener repercusiones significativas para la ciencia. Al comprender y aprovechar esta piratería molecular, podrían reingenierizar los satélites para dirigirse a bacterias resistentes a antibióticos y superar defensas bacterianas difíciles como los biofilmes. Además, podrían desarrollar potentes nuevas herramientas diagnósticas.
“Estos satélites piratas no solo nos enseñan cómo las bacterias comparten rasgos peligrosos”, señala el Dr. Tiago Dias da Costa del Departamento de Ciencias Biológicas de Imperial. “Podrían inspirar terapias y pruebas innovadoras para sortear algunas de las infecciones más desafiantes.” El equipo ha solicitado patentes para avanzar en esta línea investigativa y espera comenzar pruebas sobre aplicaciones prácticas.
Aceleración del descubrimiento científico mediante IA
En un proyecto relacionado coordinado a través de la Iniciativa Fleming —una colaboración entre Imperial College London y el NHS Trust— los investigadores validaron una plataforma innovadora impulsada por inteligencia artificial desarrollada por Google.
Llamada “co-científico”, esta herramienta está diseñada para ayudar a los científicos a diseñar experimentos más inteligentes y acelerar el descubrimiento científico. Para probarla, el equipo planteó preguntas científicas fundamentales relacionadas con su trabajo: ¿Cómo se propagan los cf-PICIs entre tantas especies bacterianas?
A partir de esta pregunta inicial y utilizando búsquedas web, artículos académicos y bases de datos, la IA generó hipótesis independientes que coincidían con las ideas probadas experimentalmente por el equipo —indicando efectivamente los mismos experimentos establecidos tras años de trabajo— pero logrando hacerlo en cuestión de días.
Dicha experiencia demuestra el potencial extraordinario que tienen los sistemas basados en inteligencia artificial para potenciar la ciencia no reemplazando el ingenio humano sino acelerándolo. Actualmente están colaborando con Google para seguir desarrollando esta plataforma y explorar su posible impacto transformador en el ritmo del avance biomédico.
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