Por Pesach Benson e Omer Novoselsky • 2 de fevereiro de 2026

Jerusalém, 2 de fevereiro de 2026 (TPS-IL) — Bactérias sequestraram maquinarias virais antigas para reconhecer e atacar uma gama surpreendente de tipos de células, uma descoberta que pode transformar a Medicina e a biotecnologia, disse uma equipe de cientistas israelenses e chineses.

A pesquisa mostra que as bactérias redirecionam repetidamente o mesmo sistema de injeção molecular trocando a proteína que se liga às células. Ao descobrir milhares dessas proteínas de ligação a receptores intercambiáveis escondidas em genomas bacterianos, o estudo resolve um mistério biológico de longa data e fornece um kit de ferramentas pronto para entregar medicamentos, enzimas ou outras moléculas em células humanas, animais ou vegetais específicas.

O foco do estudo são os sistemas de injeção contrátil extracelular, ou eCISs — máquinas moleculares semelhantes a vírus que as bactérias usam para injetar proteínas tóxicas em células-alvo. Esses sistemas evoluíram de bacteriófagos, vírus que infectam bactérias, mas até agora os cientistas não entendiam como uma única máquina bacteriana poderia reconhecer tantos alvos diferentes.

“Originalmente, isso era um bacteriófago, um vírus que mata bactérias, capaz de se ligar a células bacterianas e injetar seu DNA”, disse o pesquisador principal, Prof. Asaf Levy, da Faculdade de Agricultura, Alimentos e Meio Ambiente da Universidade Hebraica de Jerusalém, ao TPS-IL. “Em algum momento da evolução, tornou-se uma ferramenta que diversas bactérias em diferentes ambientes usam para injetar proteínas tóxicas em células-alvo. A surpresa foi que parecem haver tantas células-alvo com base em nossa análise. O vírus médio tende a ser muito específico. Mas aqui entendemos que o eCIS evoluiu em diferentes micróbios para se ligar a tipos de células extremamente diferentes — não apenas bactérias, mas também eucariotos como animais, plantas e fungos.”

Os pesquisadores suspeitavam há muito tempo que os eCISs dependiam de proteínas especializadas de ligação a receptores para reconhecer seus alvos. Mas as proteínas mudam tão rapidamente que buscas padrão não conseguiam detectá-las.

Para resolver isso, Levy, o pesquisador de doutorado Nimrod Nachmias — trabalhando com os colaboradores Zhiren Wang e Xiao Feng do laboratório do Prof. Peng Jiang no NHC Key Laboratory of Systems Biology of Pathogens em Pequim — desenvolveram um algoritmo computacional para detectar elementos estruturais conservados dentro das proteínas de fibra de cauda em rápida evolução.

Ao focar em domínios de ancoragem compartilhados que prendem as proteínas à partícula eCIS, eles identificaram milhares de proteínas de ligação a receptores anteriormente ocultas. A equipe catalogou 3.445 proteínas de fibra de cauda distintas em 2.585 aglomerados de genes eCIS em 1.069 espécies de bactérias e arqueias — o conjunto de dados mais abrangente desse tipo.

Cada fibra de cauda tem duas partes: uma região conservada que a conecta ao sistema de injeção e uma região variável que determina quais células ela pode atingir. Muitos desses domínios de ligação a receptores foram adquiridos por transferência horizontal de genes, às vezes emprestando DNA de vírus, plantas, fungos e até componentes do sistema imunológico animal.

“Isso é evolução acelerada com esteroides”, disse Levy ao TPS-IL. “As bactérias estão amostrando o mundo biológico em busca de ferramentas de ligação úteis e as reutilizando. O gene da fibra de cauda evoluiu rapidamente adquirindo DNA estrangeiro, recombinando-o para criar nova especificidade de ligação e, se benéfico, espalhando-se por transferência horizontal e vertical.”

Para demonstrar aplicações práticas, a equipe projetou uma partícula eCIS usando uma fibra de cauda de uma bactéria *Paenibacillus* semelhante à hemaglutinina, uma proteína de ligação a receptores em vírus da gripe e do sarampo. O sistema projetado ligou-se com sucesso e injetou proteínas em células mononucleares humanas THP-1, deixando outros tipos de células intocados. Experimentos sugeriram que a D-manose, um açúcar nas superfícies das células humanas, pode atuar como receptor. Microscopia eletrônica capturou partículas se ligando a células humanas momentos antes de entregar sua carga.

Levy enfatizou as aplicações potenciais. “Mostramos que um eCIS projetado poderia injetar em um tipo de célula humana, mas não em outras, o que é excelente para reduzir potenciais efeitos adversos”, disse ele ao TPS-IL.

As descobertas abrem novas possibilidades ao fornecer um sistema de entrega natural e programável. Partículas eCIS projetadas podem injetar proteínas ou carga molecular em tipos de células específicos, deixando outros intocados. O catálogo de milhares de proteínas de ligação a receptores evoluídas naturalmente oferece aos cientistas um kit de ferramentas versátil para criar sistemas de entrega personalizados para pesquisa, enzimas industriais ou moléculas terapêuticas.

O estudo também tem aplicações na agricultura e no desenvolvimento antimicrobiano. Os sistemas eCIS poderiam entregar proteínas em culturas sem modificação genética, aumentando a resistência a pragas ou estresse. Toxinas e enzimas bacterianas transportadas por eCISs poderiam ser reutilizadas como agentes antimicrobianos ou biocatalisadores industriais.

“As bactérias não se limitam a adaptar lentamente suas armas; elas podem reinventá-las rapidamente emprestando ferramentas de ligação de todo o mundo biológico”, disse Levy ao TPS-IL.

O estudo foi publicado na revista revisada por pares *Nature Communications*.