A természet tele van olyan példákkal, amelyek arról tanúskodnak, hogy míg egyetlen támadó önmagában nem feltétlenül jelent nagy veszélyt a zsákmányra, némi kooperációval elképesztő hatékonyságra lehet szert tenni. És úgy tűnik, hogy a csapatmunka mikroszkopikus méretekben is működik, még olyan, sokak szerint élőlénynek nem is nevezhető entitások esetében is, mint a vírusok.
A vírusok többsége nem többsejtű szervezeteket, hanem baktériumokat fertőz. Ezek az úgynevezett fágok úgy működnek, mint egy-egy piciny injekciós tű: megtapadnak a baktériumon, majd genetikai anyagukat befecskendezik annak belsejébe. A baktériumok úgy védekeznek az ilyen támadások ellen, hogy elraktározzák az őket megtámadó vírusok DNS-ének egy darabkáját, és ha újra érintkezésbe kerülnek egy ilyen kórokozóval, egy enzim révén szétszabdalják annak génjeit. Ez a védekező mechanizmus a CRISPR, amely korunk talán legígéretesebb génszerkesztési eljárásnak is az alapja.
A CRISPR azonban nem minden esetben működik. 2012-ben Joseph Bondy-Denomy mikrobiológus kísérletekkel igazolta, hogy egyes fágok képesek elkerülni a védekező rendszert, és megfertőzni a baktériumot. A vizsgálatok során kiderült, hogy ezt a vírusok úgy csinálják, hogy olyan fehérjéket vetnek be a DNS-t vágó enzimek ellen, amelyek gyakorlatilag működésképtelenné teszik az enzimatikus „ollókat”.
Amiben az a furcsa, hogy ha a rendelkezésre álló időt nézzük, a módszernek nem lenne szabad működnie. Az anti-CRISPR fehérjék legyártása ugyanis időbe telik, míg a CRISPR elemei készen várják a vírusokat, így az enzimek elviekben előbb szétszabdalják ezeket, minthogy a releváns génekről létrejöhetnének a vírusokat segítő fehérjék. A módszer valahogy mégis beválik, mégpedig ahogy Bondy-Denomy és kollégája, Adair Borges nemrégiben igazolta, a vírusok együttműködésének köszönhetően.
A siker titka a több hullámban való támadás. Az első vírusokkal, amelyek bejutnak a baktériumba, hamar elbánik a védekező rendszer, de néhány enzimet azért sikerül hatástalanítaniuk. A következő hullámnak így már kevesebb enzimmel kell megküzdenie, míg végül a CRISPR annyira túlterhelődik, hogy nem tud megküzdeni az újabb vírusokkal. Hasonló következtetésre jutott egy független kutatás során Stineke van Houte, az Exeteri Egyetem kutatója is. A szakértő és csapata vizsgálatai alapján a fágok sikere pusztán azon múlik, hogy hány van belőlük: ha elegendően nagy mennyiségben támadják meg a baktériumot, idővel képesek lesznek azt megfertőzni.
Az első fágok olyanok, mint a kamikaze pilóták, feláldozzák magukat, hogy a következő hullámnak esélye legyen, és amit hátrahagynak, abból a következő támadók profitálnak, mondja van Houte. Bár a fertőzések világában általában ritka, hogy egyetlen sejt vagy részecske sikeresen betegítsen meg egy gazdatestet, a fágok esete azért érdekes, mert az első, sikertelen fertőzési kísérletek javítják a következőnek próbálkozók győzelmi esélyeit, mondja Britt Koskella, a Berkeley fágkutatója. Ami pontosan az ellentéte annak, ami a legtöbb fertőzés során történni szokott, vagyis hogy a patogénekkel való többszöri találkozás az immunrendszert segít hatékonyabbá tenni, így csökkenti a későbbi fertőződés esélyét.
Bondy-Denomy szerint a fágok viselkedése sok szempontból hasonlít a rovarok körében megfigyelt altruizmusra, amikor egy hangya vagy egy méh feláldozza magát a vele szoros genetikai rokonságban álló közösség érdekében. Az egymást segítő fágok minden bizonnyal egyformák genetikailag, és bár furcsa olyan dolgok kapcsán önzetlenségről beszélni, amelyek az élő és élettelen határán állnak, ha elfogadjuk, hogy az altruizmus nem feltétlenül neurológiai folyamat, a fogalom helytálló lehet a fágok esetében is, mondja a kutató.
Bár a felfedezés kapcsán még mindig sok a kérdés, és valószínűtlennek tűnik, hogy az eredmények és a további kutatásokból megtudható információk hatással lesznek a génszerkesztésre, a napjainkban szintén egyre inkább divatba jövő fágterápiás kutatások szempontjából fontosak lehetnek. Ezek olyan kezelési próbálkozások, amelyek során az antibiotikumoknak ellenálló baktériumok ellen fágokat vetnek be a szakértők. Ezeknél a terápiáknál pedig már a mostani eredmények tükrében is világos, hogy a bevetendő fágok mennyisége rendkívül fontos tényező a siker szempontjából.
