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Pesquisadores descobrem única lisina capaz de matar bactérias multirresistentes

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

quarta-feira, 9 março 2022 14:05

Áreas

Biomedicina. Bioquímica. Desenvolvimento de Fármacos. Microbiologia.

Pesquisadores do Grupo de Pesquisa Interdisciplinar de Resistência Antimicrobiana (AMR) da Aliança Cingapura-Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) para Pesquisa e Tecnologia (SMART), empresa de pesquisa do MIT em Cingapura, juntamente com colaboradores da Universidade Tecnológica de Nanyang, identificaram uma nova lisina de fago – a Abp013 – que poderia ser usada como um agente antimicrobiano alternativo contra duas das bactérias mais mortais: Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae.

As lisinas – enzimas produzidas por bacteriófagos – demonstraram grande potencial como uma nova classe de antimicrobianos, pois suas propriedades permitem que elas atinjam de forma rápida e direta os principais componentes estruturais das paredes celulares de uma bactéria e, ao fazê-lo, reduzem a capacidade da bactéria de desenvolver resistência.

O uso inapropriado e extensivo de antibióticos nas últimas décadas levou ao surgimento da resistência antimicrobiana – um fenômeno no qual cepas bacterianas desenvolvem mecanismos para resistir a medicamentos projetados para matá-las. Somente em 2019, estima-se que 4,95 milhões de pessoas morreram de infecções associadas ou atribuíveis à resistência antimicrobiana. Essa questão já premente, agravada ainda mais pelo uso generalizado de antibióticos durante a pandemia de COVID-19, destacou a necessidade urgente de novos agentes terapêuticos contra os quais as bactérias dificilmente podem desenvolver resistência.

“A resistência antimicrobiana continua sendo uma ameaça cada vez maior para a humanidade, e um número crescente de pessoas morre a cada ano de infecções por superbactérias. O desenvolvimento de novos agentes que matam bactérias é crucial, e as lisinas têm se mostrado muito promissoras no tratamento de feridas crônicas mortais e infecções pulmonares contra as quais não há antibióticos eficazes e para as quais as opções de tratamento disponíveis são limitadas”, disse o Dr. Joash Chu, primeiro autor do artigo e pesquisador da SMART, que documentou a descoberta.

As lisinas têm sido altamente eficazes no combate às bactérias Gram-positivas – que não possuem uma membrana lipídica externa e, portanto, são facilmente mortas pelas lisinas. Por outro lado, em bactérias Gram-negativas, a presença de uma membrana externa impede que muitas lisinas eliminem as bactérias de forma eficiente. Assim, a descoberta da nova lisina Abp013 é crucial no avanço dos métodos de tratamento contra patógenos Gram-negativos multirresistentes.

No artigo publicado na revista científica Antibiotics, a equipe AMR SMART revelou suas descobertas sobre a capacidade da Abp013 de acessar e matar efetivamente várias cepas bacterianas. O estudo mostrou que a Abp013 apresentou boa permeabilidade e atividade de morte contra múltiplas cepas de Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae, mesmo quando estão em um ambiente mais complexo em que as lisinas típicas são ineficazes.

Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae são superbactérias responsáveis ​​por uma infinidade de infecções potencialmente fatais, como pneumonia e meningite, especialmente entre os doentes e imunocomprometidos. Infelizmente, muitas cepas dessas bactérias são difíceis de tratar, pois crescem cada vez mais resistentes aos antibióticos. Normalmente, para tratar infecções por Acinetobacter, os profissionais de saúde precisam enviar uma amostra para exames laboratoriais para determinar quais antibióticos são eficazes no combate à bactéria. Assim, a importante descoberta da Abp013 e suas propriedades únicas de direcionamento de bactérias podem avançar no desenvolvimento de fármacos para direcionamento mais rápido e eficaz dessas bactérias.

“Abp013 é a primeira lisina Gram-negativa encontrada que exibe seletividade de hospedeiro. Antes da descoberta da Abp013, nenhuma outra lisina era capaz de atingir Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae, mas não Pseudomonas aeruginosa. Compreender o mecanismo por trás dessa seletividade ajudará a orientar o desenvolvimento de variantes de lisina personalizadas para atingir apenas bactérias patogênicas, para um tratamento mais preciso de infecções bacterianas”, disse o Dr. Goh Boon Chong, principal pesquisador da AMR SMART e coautor do artigo.

No futuro, os pesquisadores investigarão ainda mais a estrutura cristalina dessa nova lisina e entenderão seus mecanismos subjacentes exclusivos. Isso abrirá a possibilidade de trocar ou mesclar os componentes da lisina com outras lisinas ou componentes antimicrobianos para estimular a engenharia de lisinas Gram-negativas com potência superior e levar ao desenvolvimento de agentes terapêuticos alternativos que podem ser efetivos contra a resistência antimicrobiana.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

Fonte: Aliança Cingapura-MIT. Imagem: Divulgação, Aliança Cingapura-MIT.

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