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Pesquisadores da Simon Fraser University estão estudando os genes de superbactérias para ajudar no desenvolvimento de novos e eficazes tratamentos para infecções bacterianas resistentes a medicamentos. As superbactérias são caracterizadas como bactérias causadoras de infecções resistentes ao tratamento com antibióticos.
“A resistência antimicrobiana ocorre quando a bactéria causadora da doença tem maneiras de superar os antibióticos que usamos no tratamento de infecções”, diz a professora assistente Amy Lee, do Departamento de Biologia Molecular e Bioquímica da SFU. A iniciativa é uma colaboração entre o Lee Lab e o Brinkman Lab, que estão trabalhando juntos como parte da interdisciplinar SFU Omics Data Science Initiative (OSDI). “Nosso laboratório tenta entender como as bactérias desenvolvem resistência porque isso torna a droga ineficaz”, diz Lee.
Sua revisão do trabalho para identificar genes associados a patógenos em várias bactérias causadoras de doenças e desenvolver novos tratamentos com drogas antivirulentas foi publicada em eBioMedicineparte de A ciência da descoberta do Lancet.
A resistência a antibióticos ou antimicrobianos foi considerada uma das principais ameaças à saúde global pela Organização Mundial da Saúde (OMS).
“O objetivo final de nossa pesquisa é usar as tecnologias atuais de sequenciamento e análise computacional para descobrir novos alvos de medicamentos, que podem ser usados para desenvolver novos medicamentos para combater infecções bacterianas”, diz Venus Lau, ex-aluno da SFU, principal autor do estudo.
A equipe aplicou bioinformática, usando o Big Data Hub da SFU, para realizar uma análise computacional de milhares de genomas bacterianos de Escherichia coli para Vibrio cholerae.
“A única espécie de bactéria que mais me interessou foi Pseudomonas aeruginosa“, diz Lau. “É conhecido por ser naturalmente resistente a drogas baseadas em suas membranas celulares.”
“As drogas não entram facilmente nessa bactéria e elas tendem a adquirir outros mecanismos de resistência ao longo do tempo. É uma bactéria difícil de tratar.”
As espécies bacterianas P. aeruginosa pode causar infecções no sangue, pulmões (pneumonia) ou outras partes do corpo, principalmente em pessoas doentes ou em recuperação de cirurgia no hospital.
Lau observa que alguns dos genes que a equipe descobriu por meio da análise de várias bactérias causadoras de doenças não haviam sido caracterizados anteriormente. “Parte de nossa pesquisa foi descobrir o que esses genes fazem e como são responsáveis por causar sintomas de doenças e infecções em humanos”.
Antivirulência sobre antibióticos para tratar infecções bacterianas
Uma abordagem alternativa para o tratamento de infecções bacterianas com antibióticos para superar a questão da resistência aos medicamentos envolve drogas antivirulentas.
Novas terapias antivirulentas funcionam para ‘desarmar’ ou inibir a capacidade da bactéria de causar doenças sem causar o desenvolvimento de resistência. Em contraste, os antibióticos matam as bactérias, o que basicamente as encoraja a “revidar” desenvolvendo resistência aos medicamentos.
“Os antibióticos eliminam as bactérias, levando a um processo de seleção natural, no qual as poucas bactérias sobreviventes na população serão repovoadas”, diz o colega de pós-doutorado em bioquímica e biologia molecular da SFU, Patrick Taylor. “As bactérias que não são mortas são realmente boas em compartilhar sua genética umas com as outras, e é por isso que temos esse problema global crescente de resistência a antibióticos”.
Os antibióticos também eliminam a microbiota intestinal não causadora de doenças, ou as “bactérias boas” que existem no corpo humano, que podem ter impactos negativos adicionais à saúde.
Taylor diz que a terapêutica antivirulenta pode atenuar a doença e reduzir a carga sobre o sistema de saúde, reduzindo a capacidade da bactéria de causar danos ao hospedeiro, o que dá tempo para o sistema imunológico da pessoa eliminar o patógeno.
O trabalho contínuo para o desenvolvimento de medicamentos antivirulentos é necessário, pois a OMS estima que as infecções relacionadas a antimicrobianos atualmente representam mais de 700.000 mortes anuais e devem atingir 10 milhões de mortes anuais até 2050.
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