根據2025年發表於《細胞宿主與微生物》（Cell Host & Microbe）期刊的最新科學研究，揭示了細菌構築其防禦體系的方式，該機制與疫苗接種的原理驚人地相似。這種內建的免疫系統，使細菌在再次遭遇病毒攻擊時，能夠迅速識別並加以中和。
當細菌遭遇病毒侵襲後，它會利用一種特定的酶，將病毒DNA的微小片段（稱為間隔序列，spacers）嵌入自身的遺傳結構中。此舉形同建立了一個數位檔案，以便未來進行識別與防禦。從本質上講，這項過程是記錄過往經驗，確保其未來的生存能力。
值得注意的是，科學家們早已積極運用這種現象，並以此奠定了CRISPR技術的基礎。然而，直到最近的研究才真正揭示了它在細胞內的主要自然功能：即具備快速修改自身基因組的能力。
CRISPR技術將這種酶用作「基因剪刀」，廣泛應用於DNA操作，涵蓋從基礎實驗室研究到尖端基因療法的各種任務。儘管如此，這種機制在細菌體內運作的確切細節，在最近的研究出現之前，一直都是個未解之謎。
深入理解噬菌體（專門感染細菌的病毒）與其宿主之間複雜的相互作用，對於發展噬菌體療法至關重要。噬菌體療法是一種利用病毒來對抗抗生素無效的細菌感染的方法。分子生物學家羅道夫·巴蘭古（Rodolphe Barrangou）指出，這些知識有助於開發出能有效對抗更廣泛病原菌的噬菌體。
細菌擁有超過150種不同的噬菌體防禦機制，這是治療藥劑必須學會規避的挑戰。這項新發現應當能激發更廣闊的視野，將噬菌體方法應用於治療多種傳染性疾病。研究結果指明了基於噬菌體的新藥開發途徑，這些藥物將能利用細菌內部的防禦資源。掌握細菌如何存檔病毒DNA片段的奧秘，或許能讓研究人員設計出專門消滅病原菌的噬菌體，為對抗抗生素抗藥性提供一個充滿希望的策略。
在這場持續不斷的演化競賽中，病毒也發展出了反制措施。研究發現，某些噬菌體，例如ICP1，能夠「竊取」整套CRISPR/Cas系統的基因，徹底擾亂細菌的防禦體系，使其失去有效抵抗感染的能力。此外，CRISPR-Cas系統作為原核生物適應性免疫的基礎，也參與了與防禦不直接相關的過程，例如調控基因表達和DNA修復。對於微生物免疫內部結構的深入了解，使我們能夠有意識地建構出更穩定、更和諧的整體健康解決方案。