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Um novo e poderoso antibiótico, isolado de bactérias que não puderam ser estudadas antes, parece capaz de combater bactérias nocivas e até mesmo “superbactérias” multirresistentes. Chamado Clovibactina, o antibiótico parece matar as bactérias de uma forma incomum, tornando mais difícil para as bactérias desenvolverem qualquer resistência contra ele. Pesquisadores da Universidade de Utrecht, da Universidade de Bonn (Alemanha), do Centro Alemão de Pesquisa de Infecções (DZIF), da Universidade Northeastern de Boston (EUA) e da empresa NovoBiotic Pharmaceuticals (Cambridge, EUA) agora compartilham a descoberta da Clovibactina e seu mecanismo de morte em a revista científica Célula.
Necessidade urgente de novos antibióticos
A resistência antimicrobiana é um grande problema para a saúde humana e investigadores em todo o mundo procuram novas soluções. “Precisamos urgentemente de novos antibióticos para combater bactérias que se tornam cada vez mais resistentes à maioria dos antibióticos usados clinicamente”, diz o Dr. Markus Weingarth, pesquisador do Departamento de Química da Universidade de Utrecht.
No entanto, a descoberta de novos antibióticos é um desafio: poucos antibióticos novos foram introduzidos nas clínicas nas últimas décadas e, muitas vezes, assemelham-se a antibióticos mais antigos e já conhecidos.
“A clovibactina é diferente”, diz Weingarth. “Desde que a Clovibactina foi isolada de bactérias que não podiam ser cultivadas antes, as bactérias patogénicas nunca tinham visto tal antibiótico antes e não tiveram tempo para desenvolver resistência”.
Antibiótico da matéria escura bacteriana
A clovibactina foi descoberta pela NovoBiotic Pharmaceuticals, uma pequena empresa em estágio inicial com sede nos EUA, e pelo microbiologista Prof. Kim Lewis da Northeastern University, Boston. Anteriormente, eles desenvolveram um dispositivo que permite o cultivo de “matéria escura bacteriana”, que são as chamadas bactérias não cultiváveis. Curiosamente, 99% de todas as bactérias são “não cultiváveis” e não podiam ser cultivadas em laboratórios anteriormente, pelo que não podiam ser extraídas para novos antibióticos. Usando o dispositivo, chamado iCHip, os pesquisadores dos EUA descobriram a clovibactina em uma bactéria isolada de um solo arenoso da Carolina do Norte: E. terrae ssp. Carolina.
Na junta Célula publicação, NovoBiotic Pharmaceuticals mostra que a clovibactina ataca com sucesso um amplo espectro de patógenos bacterianos. Também foi usado com sucesso no tratamento de ratos infectados com a superbactéria Staphylococcus aureus.
Um amplo espectro de alvos
A clovibactina parece ter um mecanismo de morte incomum. Tem como alvo não apenas uma, mas três moléculas precursoras diferentes, todas essenciais para a construção da parede celular, uma estrutura semelhante a um envelope que envolve as bactérias. Isso foi descoberto pelo grupo da Prof. Tanja Schneider da Universidade de Bonn, na Alemanha, um dos Célula coautores do artigo.
Schneider: “O mecanismo de ataque multialvo da Clovibactina bloqueia a síntese da parede celular bacteriana simultaneamente em diferentes posições. Isto melhora a atividade da droga e aumenta substancialmente a sua robustez ao desenvolvimento de resistência.”
Uma estrutura semelhante a uma gaiola
Como exatamente a clovibactina bloqueia a síntese da parede celular bacteriana foi desvendada pela equipe do Dr. Markus Weingarth, da Universidade de Utrecht. Eles usaram uma técnica especial chamada ressonância magnética nuclear de estado sólido (RMN), que permite estudar o mecanismo da clovibactina em condições semelhantes às das bactérias.
“A clovibactina envolve o pirofosfato como uma luva bem ajustada. Como uma gaiola que envolve seu alvo”, diz Weingarth. Isso deu o nome à Clovibactina, que é derivado da palavra grega “Klouvi”, que significa gaiola. O aspecto notável do mecanismo da Clovibactina é que ela só se liga ao pirofosfato imutável que é comum aos precursores da parede celular, mas ignora a parte variável do peptídeo açúcar dos alvos. “Como a Clovibactina só se liga à parte imutável e conservada dos seus alvos, as bactérias terão muito mais dificuldade em desenvolver qualquer resistência contra ela. Na verdade, não observámos qualquer resistência à Clovibactina nos nossos estudos.”
Fibrilas capturam os alvos
A clovibactina pode fazer ainda mais. Ao ligar-se às moléculas alvo, ele se automonta em grandes fibrilas na superfície das membranas bacterianas. Estas fibrilas são estáveis durante um longo período de tempo e, assim, garantem que as moléculas alvo permaneçam sequestradas durante o tempo necessário para matar as bactérias.
“Uma vez que estas fibrilas só se formam nas membranas bacterianas e não nas membranas humanas, são presumivelmente também a razão pela qual a clovibactina danifica selectivamente as células bacterianas, mas não é tóxica para as células humanas”, diz Weingarth. “A clovibactina, portanto, tem potencial para o desenvolvimento de terapêuticas melhoradas que matam patógenos bacterianos sem desenvolvimento de resistência.”
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