A resistência aos antibióticos está a tornar-se um dos perigos mais graves que a medicina moderna enfrenta. À medida que as bactérias evoluem, os medicamentos que antes funcionavam de forma confiável podem perder a sua eficácia. Isso torna as infecções comuns mais difíceis de tratar e pode aumentar os riscos associados a cirurgias de rotina, tratamento do câncer e outros procedimentos médicos.
Pesquisadores de todo o mundo estão procurando maneiras de ficar à frente desses micróbios em rápida mudança. Uma estratégia promissora não é inventar um antibiótico completamente novo, mas ajudar os medicamentos existentes a funcionarem novamente. Esta é a ideia por trás dos adjuvantes antibióticos, que são moléculas companheiras que não matam as bactérias diretamente, mas restauram o poder dos antibióticos.
Construindo novas moléculas para acelerar a descoberta de medicamentos
O professor John Moses e sua equipe do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) passaram anos desenvolvendo reações químicas que podem tornar o processo de descoberta de medicamentos mais rápido e eficiente.
Os pesquisadores usam uma técnica chamada clique orientado à diversidade (DOC), que foi criada no laboratório Moses. Com este método, construíram uma biblioteca contendo mais de 150 compostos diferentes. As moléculas desta coleção já contribuíram para pesquisas sobre resistência a antibióticos e câncer.
Agora, através de uma colaboração com a Scripps Research, a biblioteca ajudou os cientistas a restaurar a eficácia da vancomicina. Este poderoso antibiótico é comumente usado contra infecções graves, incluindo aquelas causadas por MRSA e Clostridium difficile (C. diferença). Ambos os patógenos podem desenvolver resistência e tornar-se “superbactérias” que escapam aos medicamentos de primeira linha, como a vancomicina. Eles podem então se espalhar por hospitais, lares de idosos e comunidades.
Restaurando a vancomicina contra bactérias resistentes
No novo estudo, cientistas do laboratório Moses do CSHL trabalharam com a equipe do professor Howard Hang no Scripps para identificar uma maneira de tornar a vancomicina eficaz novamente.
Os pesquisadores tiveram como alvo uma enzima bacteriana chamada antígeno A secretado (SagA). Eles bloquearam a enzima usando uma pequena molécula conhecida como pghi-4, que foi descoberta pela primeira vez no laboratório Moses em 2020.
Quando resistente a medicamentos E. fezes foi tratado com vancomicina e pghi-4, o antibiótico recuperou a sua capacidade de matar as bactérias.
Para Moses, uma das partes mais notáveis da descoberta é que a pesquisa não começou como uma busca direta por um novo antibiótico.
“Esta descoberta veio de pesquisas químicas fundamentais”, explica ele. “O desenvolvimento da reação levou à descoberta do primeiro inibidor de uma importante enzima envolvida na resistência aos antibióticos. Este é um processo que estamos constantemente refinando para manter nossa biblioteca de moléculas atualizada e adicionar mais para os colaboradores aproveitarem em suas pesquisas.”
Uma estratégia mais ampla contra superbactérias
Ao disponibilizar a biblioteca molecular a outros investigadores, a equipa espera que abordagens semelhantes possam eventualmente levar a tratamentos para infecções adicionais resistentes aos medicamentos. Estes podem incluir formas resistentes de tuberculose.
“Este trabalho reflete uma filosofia da química projetada para acelerar a descoberta de medicamentos em sua forma mais pura”, diz Moses. “Ao usar reações químicas confiáveis, robustas e inteligentes, podemos construir novas moléculas de forma mais eficiente. Essa é exatamente a abordagem que usamos aqui.”
À medida que a resistência aos antibióticos cresce em todo o mundo, as descobertas mostram que importantes avanços médicos podem advir da repensação da química dos medicamentos já existentes. Um tratamento futuro pode começar não com um novo antibiótico, mas com uma molécula cuidadosamente projetada que ajude o antigo a funcionar novamente.
Financiamento
Institutos Nacionais de Saúde, Instituto Nacional do Câncer, Conselho Australiano de Pesquisa, Fundo de Comercialização de Biodefesa do Estado de Nova York, Fundação FM Kirby, Fundação Starr
