Margarita Salas a fost un biochimist spaniol care a primit Premiul European Inventor în 2022-2023. Ea și-a dedicat cea mai mare parte a carierei sale științifice studiului un virus bacteriofag numit ϕ29 (phi29), care astăzi are mari aplicații biotehnologice.
Pentru a vă face o idee despre ce este acest virus, cuvântul bacteriofag provine din combinația de „bacterii” și „fag” (care înseamnă să mănânce, în greacă). Prin urmare, vorbim despre viruși care „mănâncă” bacterii.
Mai jos vă prezentăm, în cel mai simplu mod posibil, următoarele informații despre marea descoperire pe care a făcut-o Salas despre această entitate celulară și utilitatea acesteia în lumea cercetării.
Structura unui virus
Un virus este un agent microscopic care infectează multe organisme, de la animale, plante și ciuperci la bacterii. Virușii nu au propria entitate, adică Depind de alte celule pentru a se reproduce, motiv pentru care sunt considerați paraziți obligați.
În interior conține materialul genetic, ADN sau ARN, necesar pentru a-și putea codifica proteinele, și este înconjurat extern de o capsulă în care se află proteinele de adeziune pe care le va folosi pentru a se lega de suprafața altor celule.
Termenul de bacteriofag și importanța acestuia
Bacteriofagii (sau fagii) sunt viruși care infectează bacteriile. Pe de o parte, sunt cele care își integrează genomul în cromozomul celulei gazdă (fagii lizogeni), oferind bacteriilor gene care codifică proteine noi și, pe de altă parte, sunt cele care se reproduc în interiorul acestuia, producând ulterior liza. (fagii litici).
Importanța lor vine din capacitatea lor de a reduce populațiile bacteriene.
Utilizarea acestuia datează din anii 1920, când Félix d'Herelle a administrat un fag pentru tratarea dizenteriei la un băiat de 12 ani și simptomele au încetat treptat până când și-a revenit în câteva zile. Richard Bruynoghe și Joseph Maisin în 1921 au tratat o boală de piele Stafilococ spp. cu bacteriofagi și pacienții s-au îmbunătățit progresiv între 24 și 48 de ore. Acestea au fost, de asemenea, utilizate pentru a trata mii de oameni cu holeră sau ciuma bubonică.
Astăzi terapia cu fagi este utilizată în industria alimentară pentru controlul E coli O157: H7 și în practica clinică pentru tratamentul bolilor peritoneale infecțioase, otite externe sau în eliminarea P. aeruginosa la persoanele cu fibroză chistică.
Margarita Salas și fagul ϕ29
Margarita Salas, absolventă în biochimie, a fost una dintre marile oameni de știință din Spania. A fost ucenică a lui Severo Ochoa (Premiul Nobel pentru medicină), cu care a lucrat în Statele Unite și a dedicat 45 de ani din viața sa studiului fagului ϕ29 în anii șaizeci. El s-a bazat pe trei caracteristici pentru a-și face proiectul pe acest agent infecțios:
- Dimensiunea sa mică (20 de gene).
- Complexitatea morfologiei sale.
- Era un fag despre care se știa puțin.
Fagul ϕ29 este un virus litic care aparține familiei Podoviridae. Este alcătuit dintr-o moleculă de ADN bicatenar și infectează bacteriile Bacillus subtilis și alte bacterii din gen Bacil.
Acest bacteriofag a fost considerat un model de studiu în biologia moleculară pentru înțelegerea controlului expresiei genelor și a diferitelor mecanisme biologice, cum ar fi replicarea ADN (duplicarea).
Deși munca lui Salas a fost o cercetare de bază, descoperirea pe care a făcut-o are astăzi o importantă aplicație biotehnologică: utilizarea enzimei ADN polimerazei fagului ϕ29 pentru amplificarea ADN-ului.
Pentru a vă înțelege mai ușor acest eveniment, vă spun că enzimele sunt proteine care accelerează reacțiile chimice care apar în toate organismele. În acest caz, ADN polimeraza efectuează sinteza ADN-ului dintr-un ADN care servește drept șablon.
Dar … Ce este amplificarea ADN-ului?
Amplificarea ADN se realizează printr-o procedură în laborator numită PCR (Polymerase Chain Reaction), cu care, dintr-o cantitate mică de ADN de interes, se obțin milioane de copii ale acelei secvențe, facilitând analiza și identificarea acesteia. Creatorul tău, Kary Mullis a fost distins cu Premiul Nobel pentru chimie în 1993.
Descoperirea lui Salas a enzimei fagului ϕ29 ADN polimerază permite amplificare din fragmente mult mai mici, chiar și dimensiunea unei celule, cu o eroare de mai puțin de un milion de perechi de baze. Acest sistem este cunoscut sub numele de MDA (Multiple Displacement Amplification). În acest fel, testele ADN sunt mai rapide și mai fiabile.
În cele din urmă, trebuie remarcat faptul că tehnica inventată de ea are multiple aplicații în diferite domenii științifice, cum ar fi oncologie, arheologie și medicină legală. De exemplu, permite identificarea proprietarului unui păr găsit la locul crimei și oncologilor să abordeze subpopulațiile de celule mici care pot da naștere tumorilor.
Margarita Salas și-a dedicat întreaga viață cercetării. Este considerat un reper în lumea științei și descoperirea ei va deschide multe uși către noi progrese științifice.