Investigadores de New England Biolabs y la Universidad de Yale han desarrollado el primer sistema completamente sintético para la ingeniería de bacteriófagos dirigidos a Pseudomonas aeruginosa, una bacteria resistente a los antibióticos principal. Publicado en PNAS, el método utiliza secuencias de ADN digitales para construir virus desde cero, evitando los desafíos tradicionales en la modificación de fagos. Esta innovación busca acelerar terapias contra las amenazas globales de resistencia a los antibióticos.
Los bacteriófagos, virus que atacan a las bacterias, han servido como tratamientos para infecciones durante más de un siglo, pero su uso ha aumentado en medio del creciente resistencia a los antibióticos. En un estudio reciente de PNAS, científicos de New England Biolabs (NEB) y la Universidad de Yale presentaron un avance: un sistema de ingeniería completamente sintético para fagos que atacan a Pseudomonas aeruginosa, un patógeno resistente a los antibióticos que representa riesgos a nivel mundial. El sistema aprovecha la plataforma High-Complexity Golden Gate Assembly (HC-GGA) de NEB, permitiendo a los investigadores construir fagos enteramente a partir de fragmentos de ADN sintético en lugar de muestras de virus naturales. El equipo ensambló un fago de P. aeruginosa utilizando 28 de tales fragmentos, luego lo modificó añadiendo mutaciones puntuales, inserciones, eliminaciones, intercambiando genes de fibras de cola para alterar los objetivos bacterianos e incorporando marcadores fluorescentes para el seguimiento en tiempo real de la infección. «Incluso en los mejores casos, la ingeniería de bacteriófagos ha sido extremadamente intensiva en mano de obra. Los investigadores pasaron carreras enteras desarrollando procesos para ingeniar bacteriófagos modelo específicos en bacterias huésped», dijo Andy Sikkema, coautor principal y científico investigador de NEB. «Este método sintético ofrece saltos tecnológicos en simplicidad, seguridad y velocidad, allanando el camino para descubrimientos biológicos y desarrollo terapéutico». A diferencia de las técnicas convencionales que requieren existencias físicas de fagos y bacterias huésped riesgosas, este enfoque construye todo el genoma fuera de las células de manera controlada, luego lo activa en cepas de laboratorio seguras. El Golden Gate Assembly destaca con segmentos de ADN cortos, reduciendo errores y manejando secuencias complejas como alto contenido de GC o repeticiones, problemas que aquejan a otros métodos. El trabajo surgió de la colaboración NEB-Yale, comenzando con optimizaciones en el fago T7 de E. coli antes de abordar objetivos más difíciles. Esfuerzos relacionados incluyen un artículo de PNAS de noviembre de 2025 sobre fagos sintéticos de Mycobacterium con el Laboratorio Hatfull de la Universidad de Pittsburgh y Ansa Biotechnologies, y un estudio de ACS de diciembre de 2025 con la Universidad de Cornell sobre biosensores basados en T7 de E. coli para la seguridad del agua. «Mi laboratorio construye ‘martillos raros’ y luego busca los clavos adecuados», señaló Greg Lohman, investigador principal senior de NEB y coautor del estudio. «En este caso, la comunidad de terapia con fagos nos dijo: ‘Ese es exactamente el martillo que hemos estado esperando’». Este progreso amplía el potencial de los fagos como antibióticos precisos, abordando una crisis de salud crítica sin las limitaciones de los virus naturales.
