Εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, τα βακτήρια πολεμούν ιούς με όπλα που εμείς μόλις τώρα αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε. Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Penn State, με επικεφαλής τον καθηγητή χημικής μηχανικής Thomas Wood, αποκάλυψε στις 3 Νοεμβρίου 2025 ένα πανάρχαιο αμυντικό σύστημα που κρύβεται μέσα στο DNA των βακτηρίων – και μπορεί να γίνει το κλειδί για την επόμενη γενιά αντι-ιικών θεραπειών και εναλλακτικών στα αντιβιοτικά που πλέον χάνουν τη μάχη.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nucleic Acids Research, αφορά τα λεγόμενα «κρυπτικά προφάγα» – απολιθωμένους, ανενεργούς ιούς που έχουν ενσωματωθεί στο βακτηριακό DNA εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες τα θεωρούσαν απλώς «σκουπίδια» του γονιδιώματος. Όμως ο Wood και η ομάδα του αποκάλυψαν ότι αυτά τα «νεκρά» ιικά κομμάτια είναι στην πραγματικότητα ένα εξελιγμένο σύστημα άμυνας που ενεργοποιείται όταν ένας νέος ιός (φάγος) πλησιάζει το βακτήριο.
Πώς λειτουργεί το «μυστικό όπλο»;
Όταν ο ιός πλησιάζει, ένα ειδικό ένζυμο-ρεκομπινάση με το όνομα PinQ αντιλαμβάνεται τον κίνδυνο και… γυρίζει ανάποδα ένα κομμάτι DNA μέσα στο χρωμόσωμα του βακτηρίου! Αυτή η αναστροφή δημιουργεί δύο νέα «χιμαιρικά» πρωτεΐνες, που ονομάζονται συλλογικά Stf, οι οποίες μπλοκάρουν κυριολεκτικά την πόρτα εισόδου του ιού στην επιφάνεια του βακτηρίου.
«Είναι εκπληκτικό: συνήθως όταν αλλάζεις το DNA παίρνεις άχρηστες πρωτεΐνες. Εδώ όμως η αλλαγή παράγει ακριβώς τις σωστές πρωτεΐνες για να σταματήσει τον εισβολέα», εξηγεί ο Wood. Σε πειράματα με E. coli, όταν υπερπαρήγαγαν τις Stf πρωτεΐνες, οι ιοί δεν μπορούσαν να προσκολληθούν – το διάλυμα παρέμεινε θολό, σημάδι ότι τα βακτήρια επέζησαν.
Γιατί μας αφορά;
- Αντίσταση στα αντιβιοτικά: «Τα αντιβιοτικά αποτυγχάνουν. Η πιο πιθανή εναλλακτική είναι οι ίδιοι οι ιοί (φαγοθεραπεία). Αλλά για να τους χρησιμοποιήσουμε με ασφάλεια, πρέπει να ξέρουμε πώς τα βακτήρια αμύνονται», τονίζει ο Wood.
- Νέα αντι-ιικά φάρμακα: Το σύστημα PinQ-Stf μπορεί να εμπνεύσει φάρμακα που θα «γυρίζουν» γονίδια σε ανθρώπινα κύτταρα για να μπλοκάρουν ιούς όπως ο HIV ή η γρίπη.
- Βιομηχανία τροφίμων: Θα βοηθήσει στην προστασία βακτηρίων που παράγουν γιαούρτι, τυρί και τουρσιά από ιούς που καταστρέφουν τις καλλιέργειες.
Μόνο που οι ιοί δεν μένουν άπραγοι: μετά από 8 γύρους πειραμάτων, κατάφεραν να αλλάξουν τις «κλειδαριές» τους και να παρακάμψουν την άμυνα – απόδειξη ότι ο πόλεμος βακτηρίων-ιών συνεχίζεται ακατάπαυστα εδώ και 3 δισεκατομμύρια χρόνια.
Η ομάδα έχει ήδη στο εργαστήριο 8 ακόμα προφάγους έτοιμους για μελέτη. «Δεν τους προσπεράσαμε τυχαία τόσα χρόνια», λέει ο Wood. «Τους βλέπαμε, αλλά δεν ξέραμε ότι ήταν όπλα». Τώρα ξέρουμε – και ίσως να είναι ακριβώς αυτό που χρειαζόμαστε για να κερδίσουμε εμείς τον δικό μας πόλεμο κατά των superbugs.
Η φύση, για άλλη μια φορά, είχε τη λύση πριν καν εμφανιστούμε εμείς στο προσκήνιο. Το μόνο που έπρεπε να κάνουμε ήταν να κοιτάξουμε… μέσα σε ένα βακτήριο!