Pesquisadores australianos desenvolveram uma nova estratégia promissora para combater bactérias mortais que não respondem mais aos antibióticos. A equipe desenvolveu anticorpos que se fixam em açúcares encontrados apenas em células bacterianas, uma abordagem que poderia apoiar uma nova geração de imunoterapia para infecções multirresistentes adquiridas em hospitais.
Pesquisa, publicada Biologia Química da Naturezamostraram que um anticorpo criado em laboratório foi capaz de eliminar uma infecção bacteriana normalmente fatal em camundongos. Funciona ligando-se a um açúcar bacteriano específico e alertando o sistema imunológico para destruir o patógeno invasor.
O projeto foi liderado pelo professor Richard Payne da Universidade de Sydney, pelo professor Ethan Goddard Borger da WEHI e pelos professores associados Nicholas Scott e Peter Doherty da Universidade de Melbourne, trabalhando com o Instituto de Infecção e Imunidade.
O professor Payne liderará o recém-anunciado Centro de Excelência do Conselho de Pesquisa Australiano para Engenharia Avançada de Peptídeos e Proteínas. O centro basear-se-á nessas descobertas para acelerar a transição da investigação básica para aplicações em biotecnologia, agricultura e conservação.
“Esta pesquisa mostra o que é possível quando combinamos síntese química com bioquímica, imunologia, microbiologia e biologia de infecções”, disse o professor Payne. “Ao adaptar esses açúcares bacterianos em laboratório com química sintética, fomos capazes de compreender sua forma em nível molecular e criar anticorpos que se ligam a eles com alta especificidade. Isso abre a porta para novas maneiras de tratar algumas infecções bacterianas devastadoras resistentes a medicamentos.”
Por que o açúcar é um alvo único para as bactérias?
O anticorpo desenvolvido pela equipe tem como alvo uma molécula de açúcar chamada ácido seudamínico. Embora seja semelhante ao açúcar encontrado nas células humanas, essa molécula é produzida apenas por bactérias. Muitos patógenos perigosos o utilizam como parte fundamental de sua superfície externa, ajudando-os a sobreviver e a escapar do sistema imunológico.
Como o corpo humano não produz esse açúcar, ele oferece um alvo altamente específico para o desenvolvimento de imunoterapias que evitem danos às células saudáveis.
Projetando um anticorpo de ação ampla
Para aproveitar essa fraqueza, os pesquisadores primeiro sintetizaram açúcares bacterianos e peptídeos decorados com açúcar completamente do zero. Este trabalho permitiu determinar a estrutura tridimensional exata da molécula e como ela aparece na superfície bacteriana.
Usando essas informações detalhadas, a equipe desenvolveu o que descreve como anticorpos “pan-específicos”. Ele pode reconhecer o mesmo açúcar em diferentes espécies e cepas bacterianas.
Em estudos de infecção em camundongos, o anticorpo eliminou com sucesso a resistência a múltiplos medicamentos Acinetobacter baumannii. Esta bactéria é uma causa bem conhecida de pneumonia adquirida em hospitais e infecções da corrente sanguínea e é particularmente difícil de tratar.
“Multirresistente Acinetobacter baumannii é uma séria ameaça que as instalações de saúde modernas enfrentam em todo o mundo”, diz o professor Goddard-Berger. “Não é incomum que as infecções resistam até mesmo aos antibióticos de última linha. Nosso trabalho serve como um poderoso experimento de prova de conceito que abre a porta para o desenvolvimento de novas imunoterapias passivas que salvam vidas”.
Como a imunoterapia passiva pode proteger os pacientes
A imunoterapia passiva envolve fornecer aos pacientes anticorpos prontos para controlar rapidamente a infecção, sem esperar que o sistema imunológico adaptativo do corpo responda. Este método pode ser usado tanto para tratar infecções ativas quanto para preveni-las.
Em ambientes hospitalares, pode ser usado para proteger pacientes vulneráveis em unidades de cuidados intensivos que correm alto risco de contrair bactérias resistentes a medicamentos.
O professor associado Scott observou que os anticorpos também fornecem uma nova forma importante de estudar como as bactérias causam doenças.
“Esses açúcares são fundamentais para a virulência bacteriana, mas têm sido muito difíceis de estudar”, disse ele. “Anticorpos que reconhecem seletivamente os anticorpos nos permitem mapear onde eles aparecem e como eles mudam em diferentes patógenos. Esse conhecimento alimenta diretamente melhores diagnósticos e terapias.”
Movendo-se para o uso clínico
Nos próximos cinco anos, a equipe planeja transformar essas descobertas em tratamentos com anticorpos prontos para uso na clínica, com foco na resistência a múltiplos medicamentos. A. Baumanni. Alcançar este objectivo eliminaria um dos membros mais perigosos dos agentes patogénicos ESKAPE e marcaria um passo importante no esforço global para combater a resistência antimicrobiana.
“Este é exactamente o tipo de progresso que o novo Centro de Excelência da ARC foi concebido para permitir”, disse o Professor Payne. “Nosso objetivo é transformar insights moleculares básicos em soluções do mundo real que protejam as pessoas mais vulneráveis em nosso sistema de saúde”.
Os autores declaram não haver interesses conflitantes. O financiamento foi recebido do Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa Médica; Conselho Australiano de Pesquisa; Institutos Nacionais de Saúde; Instituto de Pesquisa Médica Walter e Eliza Hall; Governo do Estado de Victoria. Os pesquisadores reconhecem o apoio das instalações de espectrometria de massa e proteômica de Melbourne no Instituto Bio21 de Ciências Moleculares e Biotecnologia.
Todo o manejo e procedimentos dos animais foram conduzidos em conformidade com as diretrizes da Universidade de Melbourne e aprovados pelo Comitê de Ética Animal da Universidade de Melbourne (ID do Aplicativo 29017).
