Pesquisadores da New England Biolabs e da Universidade de Yale desenvolveram o primeiro sistema totalmente sintético para engenharia de bacteriófagos direcionados a Pseudomonas aeruginosa, uma bactéria resistente a antibióticos principal. Publicado na PNAS, o método usa sequências de DNA digitais para construir vírus do zero, contornando desafios tradicionais na modificação de fagos. Essa inovação visa acelerar terapias contra ameaças globais de resistência a antibióticos.
Bacteriófagos, vírus que atacam bactérias, têm sido usados como tratamentos para infecções há mais de um século, mas seu uso aumentou em meio à crescente resistência a antibióticos. Em um estudo recente na PNAS, cientistas da New England Biolabs (NEB) e da Universidade de Yale introduziram um avanço: um sistema de engenharia totalmente sintético para fagos que visam Pseudomonas aeruginosa, um patógeno resistente a antibióticos que representa riscos mundiais. O sistema utiliza a plataforma High-Complexity Golden Gate Assembly (HC-GGA) da NEB, permitindo que pesquisadores construam fagos inteiramente a partir de fragmentos de DNA sintético em vez de amostras de vírus naturais. A equipe montou um fago de P. aeruginosa usando 28 desses fragmentos, depois o modificou adicionando mutações pontuais, inserções, deleções, trocando genes de fibras de cauda para alterar alvos bacterianos e incorporando marcadores fluorescentes para rastreamento de infecção em tempo real. «Mesmo nos melhores casos, a engenharia de bacteriófagos tem sido extremamente intensiva em mão de obra. Pesquisadores passaram carreiras inteiras desenvolvendo processos para engenhar bacteriófagos modelo específicos em bactérias hospedeiras», disse Andy Sikkema, coautor principal e cientista de pesquisa da NEB. «Esse método sintético oferece saltos tecnológicos em simplicidade, segurança e velocidade, pavimentando o caminho para descobertas biológicas e desenvolvimento terapêutico.» Ao contrário de técnicas convencionais que requerem estoques físicos de fagos e bactérias hospedeiras arriscadas, essa abordagem constrói todo o genoma fora das células de forma controlada, depois o ativa em linhagens de laboratório seguras. A Montagem Golden Gate se destaca com segmentos curtos de DNA, reduzindo erros e lidando com sequências complexas como alto conteúdo de GC ou repetições—problemas que afligem outros métodos. O trabalho surgiu da colaboração NEB-Yale, começando com otimizações no fago T7 de E. coli antes de enfrentar alvos mais difíceis. Esforços relacionados incluem um artigo PNAS de novembro de 2025 sobre fagos sintéticos de Mycobacterium com o Laboratório Hatfull da Universidade de Pittsburgh e Ansa Biotechnologies, e um estudo ACS de dezembro de 2025 com a Universidade de Cornell sobre biossensores baseados em T7 de E. coli para segurança da água. «Meu laboratório constrói ‘martelos estranhos’ e depois procura as unhas certas», observou Greg Lohman, investigador principal sênior da NEB e coautor do estudo. «Neste caso, a comunidade de terapia com fagos nos disse: ‘Esse é exatamente o martelo que estávamos esperando’». Esse progresso expande o potencial dos fagos como antibióticos precisos, abordando uma crise de saúde crítica sem as limitações de vírus naturais.
