Cientistas identificam enzimas que podem ser ferramentas para combater resistência a antibióticos

Crédito: Imagem ilustrativa

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Pesquisadores do Instituto de Ci√™ncias Biomédicas (ICB) da USP determinaram a estrutura e a fun√ß√£o de duas enzimas envolvidas na produ√ß√£o de gentamicinas pela bactéria de solo Micromonospora echinospora, respons√°veis por tornar esse antibiótico menos suscetível à resist√™ncia das bactérias. O conhecimento produzido pelo grupo pode servir de base para modificar outros antibióticos da mesma classe, os aminoglicosídeos, tornando-os capazes de contornar a resist√™ncia desenvolvida pelas bactérias e diminuindo a sua toxicidade, o que permitiria um uso mais abrangente desses f√°rmacos. O trabalho, financiado pela Funda√ß√£o de Amparo à Pesquisa do Estado de S√£o Paulo (Fapesp) e que fez parte da tese de doutorado da pesquisadora Priscila dos Santos Bury, foi publicado na revista científica ACS Catalysis em setembro deste ano.

A gentamicina é frequentemente utilizada na forma de cremes e pomadas para tratamento de infec√ß√Ķes tópicas, mas n√£o costuma ser aplicada para tratar infec√ß√Ķes internas por ser tóxica para o ouvido e para os rins. É considerada um antibiótico injet√°vel de último recurso, para casos de infec√ß√Ķes muito resistentes. "Os aminoglicosídeos foram descobertos na década de 1950 e tratam diversas infec√ß√Ķes bacterianas sérias, como a tuberculose. Por serem moléculas mais antigas e j√° terem sido amplamente utilizadas, as bactérias j√° adquiriram resist√™ncia a muitas delas", explica o professor Marcio Vinícius Bertacine Dias, coordenador do estudo e respons√°vel pelo Laboratório de Biologia Estrutural Aplicada do ICB.

Feita em colabora√ß√£o com cientistas da Universidade de Wuhan, na China, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, a pesquisa focou em identificar quais eram as enzimas que realizam as últimas modifica√ß√Ķes na biossíntese das gentamicinas, tornando-as capazes de driblar a resist√™ncia das bactérias e manter a sua efic√°cia – característica que é única dentro de sua classe. O estudo identificou a estrutura e fun√ß√£o das enzimas GenB3 e GenB4, que s√£o muito similares, mas catalisam rea√ß√Ķes totalmente diferentes, algo raro dentro da bioquímica.

As bactérias criam resist√™ncia aos antibióticos em um período de dois a tr√™s anos, enquanto a produ√ß√£o de novas moléculas pode durar até 20 anos. É preciso investimento para acelerar estudos como os nossos e desenvolver f√°rmacos mais eficazes, se n√£o os antibióticos podem se tornar obsoletos. E assim voltaríamos a ter mortes por infec√ß√Ķes que hoje s√£o facilmente tratadas"

Antibióticos mais eficazes

A partir dessa descoberta, é possível pensar em duas estratégias para aprimorar os antibióticos futuramente: através da biocat√°lise, utilizando as enzimas para tentar modificar os compostos j√° existentes in vitro, ou da biologia sintética, introduzindo os genes respons√°veis pela express√£o dessas enzimas em outros microrganismos, como bactérias e leveduras, para produzir novas estruturas de antimicrobianos. "J√° existe uma tend√™ncia na indústria farmac√™utica para tentar modificar antibióticos por biocat√°lise ou biologia sintética e torn√°-los menos sensíveis à resist√™ncia. Com esses estudos, ser√° possível selecionar as características boas de cada molécula e produzir uma molécula que seja menos tóxica e mais eficaz."

A necessidade de desenvolver novos antibióticos ou adaptar os f√°rmacos atuais é cada vez mais urgente, j√° que as bactérias evoluem em uma velocidade maior que a ci√™ncia. "As bactérias criam resist√™ncia aos antibióticos em um período de dois a tr√™s anos, enquanto a produ√ß√£o de novas moléculas pode durar até 20 anos. É preciso investimento para acelerar estudos como os nossos e desenvolver f√°rmacos mais eficazes, se n√£o os antibióticos podem se tornar obsoletos. E assim voltaríamos a ter mortes por infec√ß√Ķes que hoje s√£o facilmente tratadas", ressalta o pesquisador.