Pesquisadores australianos desenvolveram uma nova estratégia promissora para combater bactérias mortais que não respondem mais aos antibióticos. A equipe desenvolveu um anticorpo que se liga a um açúcar encontrado apenas em células bacterianas, uma abordagem que poderia apoiar uma nova geração de imunoterapia para infecções resistentes a medicamentos adquiridos em hospitais.
Um estudo publicado em Natureza Biologia Químicamostra que um anticorpo criado em laboratório foi capaz de eliminar uma infecção bacteriana normalmente fatal em ratos. Funciona ligando-se a um açúcar bacteriano característico e alertando o sistema imunológico para destruir o patógeno invasor.
O projeto foi liderado pelo professor Richard Payne da Universidade de Sydney, trabalhando com o professor Ethan Goddard Borger da WEHI e o professor associado Nicholas Scott da Universidade de Melbourne e do Instituto Peter Doherty de Infecção e Imunidade.
O professor Payne também deverá liderar o recentemente anunciado Centro de Excelência do Conselho de Pesquisa Australiano para Engenharia Avançada de Peptídeos e Proteínas. Este centro basear-se-á nessas descobertas para acelerar a transição da investigação básica para aplicações em biotecnologia, agricultura e conservação.
“Este estudo mostra o que é possível quando combinamos síntese química com bioquímica, imunologia, microbiologia e biologia de infecções”, disse o professor Payne. “Ao criar precisamente esses açúcares bacterianos em laboratório usando química sintética, fomos capazes de compreender sua forma em nível molecular e desenvolver anticorpos que os ligam com alta especificidade. Isso abre a porta para novas maneiras de tratar algumas infecções bacterianas devastadoras resistentes a medicamentos.”
Por que o açúcar bacteriano é um alvo único
Os anticorpos que a equipe desenvolveu têm como alvo uma molécula de açúcar chamada pseudoaminoácido. Embora esta molécula seja semelhante ao açúcar encontrado nas células humanas, ela é produzida apenas por bactérias. Muitos patógenos perigosos usam-no como parte fundamental de sua superfície externa, ajudando-os a sobreviver e a escapar das defesas imunológicas.
Por não produzir esse açúcar, o corpo humano oferece um alvo muito específico para o desenvolvimento de imunoterapia que evite agredir células saudáveis.
Desenvolvimento de anticorpos de amplo espectro
Para explorar essa fraqueza, os pesquisadores primeiro sintetizaram o açúcar bacteriano e os peptídeos decorados com açúcar completamente do zero. Este trabalho permitiu determinar a estrutura tridimensional precisa da molécula e como ela aparece na superfície da bactéria.
Usando essas informações detalhadas, a equipe criou o que descreve como anticorpos “panespecíficos”. Ele pode reconhecer o mesmo açúcar em muitas espécies e cepas diferentes de bactérias.
Em estudos sobre infecções em ratos, o anticorpo eliminou com sucesso a multirresistência Acinetobacter baumannii. Esta bactéria é uma causa bem conhecida de pneumonia adquirida em hospitais e infecções sanguíneas e é particularmente difícil de tratar.
“Resistente a vários medicamentos Acinetobacter baumannii é uma ameaça crítica que as instalações de saúde modernas enfrentam em todo o mundo”, disse o professor Goddard-Borger. “Não é incomum que as infecções resistam aos antibióticos de última linha. Nosso trabalho serve como um poderoso experimento de prova de conceito que abre caminho para o desenvolvimento de novas imunoterapias passivas que salvam vidas.”
Como a imunoterapia passiva pode proteger os pacientes
A imunoterapia passiva envolve injetar anticorpos prontos nos pacientes para controlar rapidamente uma infecção, em vez de esperar que o sistema imunológico adaptativo do corpo responda. Esta abordagem pode ser usada tanto para tratar infecções ativas quanto para preveni-las.
Nos hospitais, pode ser usado para proteger pacientes vulneráveis em unidades de terapia intensiva que correm alto risco de serem infectados por bactérias resistentes a medicamentos.
O professor associado Scott observou que os anticorpos também oferecem uma nova forma importante de estudar como as bactérias causam doenças.
“Esses açúcares são fundamentais para a virulência das bactérias, mas têm sido muito difíceis de estudar”, disse ele. “Ter anticorpos que podem reconhecê-los seletivamente nos permite determinar onde eles aparecem e como mudam com diferentes patógenos. Esse conhecimento é usado diretamente para um melhor diagnóstico e terapia.”
Transição para uso clínico
Nos próximos cinco anos, a equipe planeja transformar essas descobertas em terapias de anticorpos prontas para uso clínico, com foco na resistência aos medicamentos. A. baumannii. Alcançar este objectivo eliminará um dos membros mais perigosos dos agentes patogénicos ESKAPE e representa um avanço significativo nos esforços globais para combater a resistência antimicrobiana.
“Este é exactamente o tipo de avanço que o novo Centro de Excelência da ARC foi concebido para criar”, disse o Professor Payne. “Nosso objetivo é transformar informações moleculares fundamentais em soluções reais 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 agradecem o apoio do Centro de Espectrometria de Massa e Proteômica de Melbourne, Instituto Bio21 de Ciência Molecular e Biotecnologia.
Todos os procedimentos e manejo dos animais foram realizados de acordo com as diretrizes da Universidade de Melbourne e aprovados pelo Comitê de Ética Animal da Universidade de Melbourne (número de identificação do pedido 29017).
