تحقیقات جدید نشان می‌دهد اجزاء ویروسی که باکتری‌ها را آلوده می‌کنند قادرند برای غلبه بر دفاع ضد ویروسی باکتری با یکدیگر همکاری کنند. چنین ویروس‌هایی به عنوان “فاژ” شناخته می‌شوند. تحقیقات نشان می‌دهد که اجزاء یک نوع ویروس می‌تواند به شکل موجی به باکتری حمله کرده، ابتدا دفاع باکتریایی را تضعیف و سپس آن را بکشد.
باکتری‌ها سیستم‌های دفاعی مانند CRISPR-CAS دارند که از باکتری‌ها در مقابل ویروس‌هایی که آنها را آلوده می‌کند، محافظت می‌کنند. فاژها این دفاع را خنثی می‌کنند تا باکتری‌ها را حفظ کنند و خود را با مولکول‌هایی که “ضد CRISPR” نامیده می‌شوند، مجهز کنند.
تحقیقات دانشگاه Exeter نشان می‌دهد که اجزاء یک ویروس نمی‌توانند به‌طور کامل CRISPR-CAS را بی اثر کنند؛ اما اگر ذرات کافی وجود داشته باشد، “کار گروهی” به آنها اجازه می‌دهد بر باکتری غلبه کرده و در جمعیت باکتریایی عفونت ایجاد کنند.
یکی از محققان این مطالعه می‌گوید: «تعداد قابل ملاحظه‌ای از ذرات ویروسی می‌توانند یک حمله را با کمک هم ترتیب دهند. به‌نظر می‌رسد که این ضربه علیه باکتری‌ها با تعداد ویروسی زیر این نقطه اوج، منجر به انهدام مهاجمان فاژ می‌شود. در مقابل، مقدار ویروسی بیش از “نقطه اوج” ا جازه می‌دهد تا فاژها یا به‌طور خودبه‌خودی یا به‌طور متوالی یک باکتری معین را آلوده کنند.»
نقطه اوج به این معناست که دو ویروس که هر دو دارای مولکول ضد CRISPR هستند به‌طور همزمان به یک باکتری حمله کنند، در نتیجه نیروها با هم جمع می‌شوند تا دفاع CRISPR-CAS را غیرفعال کنند.
محققان دریافتند با توجه به تعداد زیادی از ویروس‌های موجود در محیط زیست، “عفونت‌های متوالی” باکتری‌ها سبب ایجاد یک جمعیت باکتریایی اپیدمیک می‌شود. این فرایند با اولین ویروس حمله‌کننده به باکتری شروع می‌شود که از طریق مسدود کردن برخی از دفاع‌های CRISPR-CAS موجود تا حدودی سیستم ایمنی باکتریایی را با مولکول‌های ضد CRISPR تضعیف می‌کند، اما نمی‌تواند سلول را به‌طور کامل آلوده کند و در نهایت توسط سیستم‌های CRISPR-CAS فعال از بین می‌رود. سپس ویروس دوم قادر به غلبه بر این دفاع CRISPR-CAS باقی‌مانده با مولکول‌های ضد CRISPR خود می‌باشد و با موفقیت باکتری را آلوده کرده و می‌کشد.
این کار نشان می‌دهد که فاژها می‌توانند با همکاری یکدیگر سیستم ایمنی باکتری‌ها را غیرفعال کنند و این امر پیامدهای مهمی برای استفاده از فاژ در درمان عفونت‌های انسانی دارد، زیرا دوز فاژی که استفاده می‌شود می‌تواند تعیین کند که آیا فاژ قادر به کشتن باکتری است یا خیر.
به‌طور کلی، ویروس‌ها می‌توانند با هم به روش‌های غیرمنتظره‌ای عمل کنند و زمانی که تعداد آنها از حد آستانه حیاتی بالاتر رود، می‌توانند باعث بروز ناگهانی بیماری‌ها شوند.
