Nueva estrategia de ingeniería genética hace que el ADN hecho por el hombre sea invisible

Las bacterias están en todas partes. Viven en el suelo y el agua, en nuestra piel y en nuestros cuerpos. Algunos son patógenas, lo que significa que causan enfermedades o infecciones.

Para diseñar tratamientos efectivos contra patógenos, los investigadores necesitan saber qué genes específicos son los culpables de la patogenicidad.

Los científicos pueden identificar genes patógenos a través de la ingeniería genética.

Esto implica agregar ADN creado por el hombre en una célula bacteriana.

Sin embargo, el problema es que las bacterias han desarrollado sistemas de defensa complejos para protegerse contra intrusos extraños, especialmente el ADN extraño.

Los enfoques de ingeniería genética actuales a menudo disfrazan el ADN creado por el hombre como ADN bacteriano para frustrar estas defensas, pero el proceso requiere modificaciones altamente específicas y es costoso y requiere mucho tiempo.

En un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, el Dr. Christopher Johnston y sus colegas del Instituto Forsyth describen una nueva técnica para diseñar genéticamente las bacterias al hacer que el ADN hecho por el hombre sea invisible para las defensas de una bacteria.

En teoría, el método se puede aplicar a casi cualquier tipo de bacteria.

Johnston es investigador en la División de Vacunas y Enfermedades Infecciosas del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson y autor principal del artículo.

Dijo que cuando una célula bacteriana detecta que ha sido penetrada por ADN extraño, destruye rápidamente al intruso.

Las bacterias viven bajo la amenaza constante de un ataque de un virus, por lo que han desarrollado defensas increíblemente efectivas contra esas amenazas.

El problema, explicó Johnston, es que cuando los científicos quieren colocar el ADN creado por el hombre en las bacterias, se enfrentan exactamente a los mismos sistemas de defensa que protegen a las bacterias contra un virus.

Para superar esta barrera, los científicos agregan modificaciones específicas para disfrazar el ADN creado por el hombre y engañar a la bacteria para que piense que el intruso es parte de su propio ADN.

Este enfoque a veces funciona pero puede llevar un tiempo y recursos considerables.

La estrategia de Johnston es diferente.

En lugar de agregar un disfraz al ADN creado por el hombre, elimina un componente específico de su secuencia genética llamado motif.

El sistema de defensa bacteriana necesita que este motif esté presente para reconocer el ADN extraño y montar un contraataque efectivo.

Al eliminar el motif, el ADN creado por el hombre se vuelve esencialmente invisible para el sistema de defensa de la bacteria.

“Imagina una bacteria como un submarino enemigo en un dique seco, y una herramienta genética hecha por el hombre como tu soldado que necesita meterse dentro del submarino para realizar una tarea específica.

Los enfoques actuales serían como disfrazar al espía como un soldado enemigo, pídales que caminen hasta cada puerta, permitiendo que los guardias revisen sus credenciales, y si todo va bien, están dentro “, dijo Johnston.

“Nuestro enfoque es hacer que el soldado sea invisible y hacer que se escabullan por las puertas, evadiendo por completo a los guardias”.

Este nuevo método requiere menos tiempo y menos recursos que las técnicas actuales.

En el estudio, Johnston usó la bacteria Staphylococcus aureus como modelo, pero la estrategia subyacente que desarrolló puede usarse para pasar por alto estos importantes sistemas de defensa que existen en el 80 a 90 por ciento de las bacterias que se conocen en la actualidad.

Esta nueva herramienta de ingeniería genética abre las posibilidades para la investigación de bacterias que no se han estudiado bien antes.

Como los científicos tienen una cantidad limitada de tiempo y recursos, tienden a trabajar con bacterias que ya han sido atacadas, explicó Johnston.

Con esta nueva herramienta, se resolvió una barrera importante para romper el ADN de las bacterias, y los investigadores pueden usar el método para diseñar bacterias más relevantes desde el punto de vista clínico.

“Las bacterias son los impulsores de nuestro planeta”, dijo el Dr. Gary Borisy, investigador principal del Instituto Forsyth y coautor del artículo.

“La capacidad de crear bacterias tiene profundas implicaciones para la medicina, para la agricultura, para la industria química y para el medio ambiente”.

Fuente: Noticias de la Ciencia