Una startup de análisis de ADN de Seattle está asumiendo un proyecto con ambiciones globales con $ 5,5 millones en nuevos fondos de la Fundación Bill y Melinda Gates y los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.
Phase Genomics catalogará la diversidad de virus que infectan bacterias en muestras del intestino humano y aguas residuales. El equipo determinará qué virus infectan a qué bacterias en todo el mundo, abordando «uno de los puntos ciegos más grandes de la biología», dijo el director ejecutivo Ivan Liachko en una entrevista con GeekWire.
La base de datos resultante podría usarse para desarrollar nuevas terapias y potencialmente construir un sistema de vigilancia para detectar amenazas microbianas y responder a ellas.
Los virus que infectan a las bacterias, llamados bacteriófagos, están por todas partes. Pueden producir toxinas que revientan los intestinos o codificar genes de resistencia a los antibióticos, y también pueden aprovecharse de las bacterias y matarlas. Hay un estimado de 1031 bacteriófago en el planeta: son las entidades biológicas más abundantes y diversas de la tierra, dicen los científicos.
Los bacteriófagos también pueden ser útiles para las personas. Se están estudiando como terapias para destruir bacterias no deseadas y se han modificado para atacar las células cancerosas. Los científicos están probando fagos, su nombre abreviado, como tratamientos para infecciones resistentes a los antibióticos.
Pero aún se desconoce mucho, incluido qué fagos infectan a qué bacterias. Solo se han descubierto unos pocos cientos de interacciones de este tipo, dijo Liachko.
Phase Genomics tiene como objetivo construir un depósito de genomas de virus y sus anfitriones bacterianos que sea «órdenes de magnitud» más grande de lo que ya se conoce, dijo Liachko, quien convirtió a Phase Genomics en una empresa de 30 personas desde que la cofundó hace siete años.
En ese momento, Liachko era un postdoctorado de la Universidad de Washington. Y Phase Genomics era una pequeña empresa en un antiguo armario de suministros, dirigida por Liachko y su antiguo amigo de Dungeons & Dragons, Shawn Sullivan, cofundador y ex ingeniero de Microsoft.
Desde entonces, los kits y servicios de Phase se han utilizado para secuenciar todo, desde el genoma del ornitorrinco hasta los microbios en los respiraderos de aguas profundas, y comercializa productos para apoyar la investigación del cáncer y la genómica. (Phase también ha igualado las contribuciones de los empleados a los esfuerzos de ayuda en Ucrania, donde nació Liachko).
El año pasado, el equipo computacional de Liachko desarrolló una nueva función de kit que permite a los usuarios comparar fagos con bacterias. Este enero, publicaron una versión de su técnica en Naturaleza Biotecnología con colegas.
La clave de la tecnología central de la compañía es un método llamado ligadura de proximidad, que consiste en unir químicamente piezas de ADN que están cerca unas de otras en una célula o bacteria. El método liga el ADN de los bacteriófagos y el ADN bacteriano cercano, que se unen en la lectura de secuenciación del ADN. El análisis de grandes conjuntos de datos permite a los investigadores comprender qué fagos infectan a qué bacterias.
El equipo puede «sacar la información del genoma del huésped viral por cubos», dijo Liachko.
El nuevo proyecto tiene como objetivo proporcionar la base para un sistema de vigilancia que pueda identificar y responder a las amenazas microbianas emergentes en todo el mundo. Liachko visualiza «un escudo de biodefensa a escala global».
“Usando nuestra tecnología, puede averiguar qué bacterias son resistentes a los antibióticos y ahora tiene un arsenal contra ellas. Ahora puedes hacer fagos para matarlos”, dijo Liachko.
Phase Genomics también se está asociando con investigadores que realizan trasplantes de microbiota fecal (FMT), la transferencia de heces de un donante sano. FMT se usa para tratar Clostridium difficile infecciones y se está probando en cientos de ensayos clínicos.
Los investigadores de la empresa están evaluando la población de fagos y bacterias en los pacientes antes y después del procedimiento. Quizás encuentren fagos que eliminen bacterias dañinas y finalmente sustituyan a FMT, dijo Liachko.
“¿Por qué un virus en particular elige un huésped en particular? Una vez que descubres esas reglas, puedes hacer un diseño predictivo”, dijo. El resultado podría ser una serie de nuevas terapias potenciales para una variedad de condiciones.
La Fundación Gates está contribuyendo con $3,5 millones al proyecto, aprovechando la financiación anterior de la empresa, y el NIH está proporcionando $2 millones a través de una subvención para pequeñas empresas anunciada recientemente.
Phase Genomics será propietaria de la base de datos, pero la pondrá a disposición de ciertos grupos a un costo o de forma gratuita a través de acuerdos de acceso global.
Las personas que ofrezcan muestras de heces para el proyecto tendrán acceso a sus resultados, que mostrarán la diversidad microbiana de su intestino. La empresa está construyendo su red global de colaboradores y reclutando donantes de muestras.
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