Virus to Coral Rescue

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Corals reefs are one of the most diverse and important ecosystems on Earth. In recent decades, however, scientists have observed a decrease in coral biodiversity worldwide. Pollution and massive fishing are big threats but, surprisingly, infectious diseases are also part of the problem. White plague disease, caused by the deadly bacteria Thalassomonas loyana, is infecting Favia favus corals in the Red Sea.

First identified in the Florida Keys in 1977, white plague is characterized by an abrupt white band of exposed coral skeleton that separates living tissue from algal-colonized skeleton. Usually beginning at the base of a colony, the disease spreads quickly upward and outward. The most aggressive type of white plague can kill more than 2 cm of coral tissue per day.

Eugene Rosenberg’s team at Tel Aviv University has developed a treatment for corals infected by T. loyana based on a medication developed to treat bacterial infections in humans. The therapy uses a known virus called BA3 that infects and kills bacteria by injecting genetic material into it.

Field experiments in the Gulf of Eilat/Aqaba have demonstrated the treatment is highly effective. The researchers selected two groups of diseased corals, each surrounded by a circle of healthy corals. In the test group, they injected the virus into the area at a concentration of 1000 per milliliter. The control group did not receive the virus.

Twenty-four hours after injection, the test group showed improvement—the  progression of infection in diseased corals stopped, as well as the spread to surrounding healthy corals. In the control group, however, white plague disease progressed rapidly and infected seven out of ten of the surrounding healthy corals. These findings were presented at the American Society for Microbiology's general meeting held in San Francisco last June.

Treating bacterial infections in corals is tricky. Corals lack an immune system and don't produce antibodies like humans to fight pathogenic microorganisms. Pharmaceutical antibiotics are also not a viable option because the treatment releases the drugs into the sea, harming the marine environment.

Researchers hope that this new method will help develop other antidotes to treat corals being infected by different pathogens around the world.

Zuberoa Marcos is a former molecular biologist and current TV producer and science writer based in Barcelona. She writes regularly for Science Today.

Virus al rescate de los corales

Por Zuberoa Marcos

Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más diversos e importantes del planeta. Sin embargo, en las últimas décadas, se ha producido una disminución en la biodiversidad de los corales en todo el mundo. La contaminación y la sobrepesca son algunas de las causas pero las enfermedades infecciosas son parte del problema, también. La Peste Blanca, causada por la bacteria Thalassomonas loyana, está acabando con los corales de la especie Favia favus que viven en el Mar Rojo.

Identificada por primera vez en Florida en 1977, la Peste Blanca se caracteriza por la aparición de una banda de color blanco que separa el tejido muerto del vivo. Por lo general, comienza en la base de una colonia y se propaga rápidamente hacia arriba y hacia afuera. El tipo más agresivo de la enfermedad puede destruir más de 2 cm de tejido del coral al día.

El equipo de Eugene Rosenberg de la Universidad de Tel Aviv, Israel, ha desarrollado un tratamiento para los corales infectados por T. loyana que se basa en un medicamento desarrollado para tratar las infecciones bacterianas en los seres humanos. La terapia utiliza un virus llamado BA3 que infecta y mata a las bacterias infectando e introduciendo su material genético dentro de ellas.

Experimentos realizados en el Golfo de Eilat/Aqaba, Israel, han demostrado que el tratamiento es muy eficaz. Los investigadores seleccionaron dos grupos de corales enfermos, cada uno de ellos rodeado por un círculo de corales sanos. En uno de ellos inyectaron el virus a una concentración de 1000 por mililitro. El otro grupo, el control, no recibió el virus.

Venticuatro horas después de la inyección, el grupo de prueba mostró signos de mejoramiento--el avance de la infección en los corales enfermos se detuvo y la enfermedad no se propagó a los corales sanos de alrededor. En el grupo control, sin embargo, la Peste Blanca siguió progresando rápidamente y se extendió a siete de cada diez corales sanos de alrededor. Estos hallazgos fueron presentados en la asamblea general de la Sociedad Americana de Microbiología, que se celebró en San Francisco el pasado mes de junio.

El tratamiento de las infecciones bacterianas en los corales es difícil. Los corales no tienen un sistema inmunológico como los humanos y no producen anticuerpos que combatan los microorganismos patógenos. Los antibióticos tampoco son una opción viable porque, al liberar fármacos al mar, dañan el medio ambiente marino.

Los investigadores esperan que este método nuevo ayude a desarrollar otros antídotos para el tratamiento de las infecciones que afectan a corales de todo el mundo.

Zuberoa Marcos es bióloga molecular y actualmente trabaja como productora de TV y periodista científica. Escribe de forma regular para Science Today.