‘Modificação simples’ pode ajudar antibióticos a superar resistência
Os cientistas desenvolveram uma maneira simples de alterar antibióticos que os tornariam muito mais poderosos contra infecções causadas por micróbios resistentes a medicamentos.
O método tornou o antibiótico vancomicina muito mais poderoso contra duas cepas de bactérias resistentes a medicamentos.
Os pesquisadores sugerem que a química simples envolvida na modificação do medicamento pode ser aplicada a outros antibióticos e até a medicamentos anticâncer.
Um artigo sobre a “técnica de bioconjugação” agora aparece na revista Nature Chemistry.
“Normalmente”, diz Bradley L. Pentelute, autor sênior do estudo, professor associado de química do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em Cambridge, “seriam necessárias muitas etapas para obter vancomicina de uma forma que permitisse anexá-lo a outra coisa, mas não precisamos fazer nada com a droga. ”
Ele continua explicando que eles misturaram a droga com um peptídeo antimicrobiano e tiveram uma “reação de conjugação”.
Ele e outros membros do MIT trabalharam no estudo com colegas da Universidade de Yale, em New Haven, CT, e a empresa de biotecnologia Visterra, que também está sediada em Cambridge, MA.
A resistência aos antibióticos se desenvolve porque toda vez que alguém usa um antibiótico, uma pequena população de micróbios naturalmente resistentes sobrevive. A resistência se espalha não apenas porque os germes resistentes predominam, mas também porque eles compartilham sua resistência com outros micróbios.
Uma revisão global publicada em 2016 sugeriu que cerca de 10 milhões de vidas por ano podem estar em risco devido ao aumento da resistência antimicrobiana.
Sem antibióticos eficazes, muitos procedimentos médicos – incluindo cesariana, cirurgia intestinal, quimioterapia e substituição das articulações – podem representar um risco tão alto de infecção que eles “se tornam muito perigosos” para realizar.
Todos os anos nos Estados Unidos, os germes resistentes a antibióticos infectam cerca de 2 milhões de pessoas e são responsáveis por cerca de 23.000 mortes, de acordo com o Centers for Disease Control and Prevention (CDC).
As infecções causadas por germes que se tornaram resistentes aos antibióticos são muito difíceis e, em alguns casos, impossíveis de tratar. Os tratamentos alternativos tendem a custar mais e têm piores efeitos colaterais.
As pessoas com essas infecções geralmente precisam permanecer no hospital por mais tempo e precisam de mais visitas do médico.
A química do novo método veio de uma descoberta anterior de que o aminoácido selenocisteína pode atuar como um “cabo” para anexar medicamentos de moléculas pequenas, como a vancomicina, a pequenas proteínas chamadas peptídeos antimicrobianos, que fazem parte das defesas imunológicas da maioria dos pacientes. organismos.
Quando eles usaram o método para anexar os peptídeos à vancomicina, os cientistas descobriram que eles se aderiam consistentemente ao mesmo local do antibiótico, produzindo moléculas quimicamente idênticas.
As abordagens existentes para produzir essas moléculas não seriam capazes de atingir tal pureza e precisariam de mais de uma dúzia de etapas para preparar a vancomicina para ligação aos peptídeos, observam os pesquisadores.
Eles testaram vários “conjugados” de vancomicina emparelhados com vários peptídeos antimicrobianos diferentes, incluindo um chamado dermaseptina.
Os testes mostraram que a combinação de vancomicina e dermaseptina tornou o antibiótico cinco vezes mais potente contra a bactéria infecciosa Enterococcus faecalis.
E. faecalis é uma tensão de Enterococcus, um gênero de bactérias que emergiu como uma importante causa de infecção em ambientes de saúde. As infecções do trato urinário são os tipos mais comuns de infecção que essas bactérias causam, e o “rápido aumento” de sua resistência à vancomicina tem sido uma preocupação especial para os profissionais médicos.
Além disso, a equipe descobriu que a vancomicina combinada com outro peptídeo antimicrobiano chamado RP-1 matou Acinetobacter baumannii, contra o qual a vancomicina isolada não tem efeito. A. baumannii também é altamente resistente a medicamentos e causa frequente de infecções associadas à assistência médica.
Testes com cerca de 30 outras moléculas, incluindo resveratrol e serotonina, sugerem que a abordagem pode facilmente conectar peptídeos a praticamente qualquer molécula orgânica que possua o “tipo certo de anel rico em elétrons”, observam os pesquisadores.
No entanto, eles apontam que não testaram a segurança dos medicamentos modificados.
Eles sugerem que seu método também pode se aplicar a outros tipos de drogas; por exemplo, para anexar anticorpos a drogas anticâncer para que eles atinjam alvos específicos sem danificar tecidos saudáveis.
Os autores concluem:
“Dados esses resultados, acreditamos que nossa química será uma valiosa técnica de bioconjugação para a comunidade e poderá levar à geração de moléculas conjugadas terapêuticas”.
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