Le capacità dei virus di rubare informazioni genetiche dell’ospite, per riutilizzarle contro

Un virus batteriofago che ha rubato il sistema di difese immunitarie del suo ospite per ritorcerlo contro di esso e invadere impunemente altri batteri è stato scoperto da un gruppo di microbiologi della Tufts University School of Medicine e del Massachusetts General Hospital, a Boston, che lo descrivono in un articolo pubblicato su “Nature”.

I batteriofagi, o fagi, sono virus estremamente diffusi, che parassitano i batteri: si stima che il loro numero arrivi a 1031, superando di gran lunga, almeno dieci volte, quello dei loro ospiti batterici. Per resistere a questa tremenda pressione, circa il 40 per cento delle specie batteriche e ben il 90 per cento di quelle appartenenti agli archea hanno sviluppato una serie di difese, il cui funzionamento è affine per certi versi a quello del sistema immunitario adattativo degli organismi superiori.

Questo sistema di difesa, chiamato CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas, è costituito da uncluster di sequenze nucleotidiche ripetute regolarmente intervallate, affiancato da alcuni geni per la produzione di particolari proteine (Cas, appunto). Le sequenze di questo cluster sono state acquisite dai batteri a partire dai genomi di fagi o di plasmidi invasori, e permettono al batterio di produrre piccole molecole di RNA, chiamate crRNA, grazie alle quali è in grado di identificare rapidamente successivi tentativi di invasione da parte dei fagi e, attraverso le proteine Cas, contrastarli efficacemente.

Analizzando le sequenze di DNA di fagi rinvenuti in batteri di Vibrio cholerae prelevati da pazienti affetti da colera in Bangladesh, dove la malattia è endemica, i ricercatori hanno trovato in essi le sequenze del sistema CRISPR/Cas. Il fatto di essersi impossessato di questo sistema di difesa permette al fago di disattivare le difese del batterio – forse “abbagliandolo”, ma le modalità esatte d’azione sono ancora allo studio – fino a riuscire a infettare anche ceppi del vibrione del colera naturalmente resistenti al fago.

La scoperta, spiega Andrew Camilli, che ha diretto la ricerca, “rafforza la possibilità di utilizzare la terapia con i fagi per trattare le infezioni batteriche, in particolare quelle che sono resistenti ai trattamenti antibiotici”.

Inoltre, il fatto che fra batteri e fagi possa verificarsi un flusso genetico significativo in entrambe le direzioni, quale quello testimoniato dall’evoluzione del sistema CRISPR/Cas e dal suo successivo “furto”, segna un punto a favore di quanti sostengono che i virus debbano essere considerati organismi viventi a pieno titolo, e non mere particelle primitive di DNA o RNA.