13/07/2022

Técnica de luz pode agilizar descoberta de novos antibióticos

Com informações da Agência Fapesp
Técnica de luz pode agilizar descoberta de novos antibióticos
Pesquisadores da Unicamp testaram com sucesso técnica que permite avaliar em tempo real como potenciais novos medicamentos antimicrobianos se ligam a proteínas-alvo de bactérias vivas.
[Imagem: Roberta Ruela/CQMED]

Descoberta de novos antibióticos

Pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) estão entusiasmados com os resultados de uma técnica que permite avaliar, em tempo real, como e com que eficiência substâncias candidatas a novos medicamentos se ligam a proteínas-alvo de bactérias vivas.

O processo abrevia as etapas mais básicas da descoberta de fármacos e acelera a busca por novos antibióticos.

Para ser efetivo, um antibiótico precisa vencer inúmeros obstáculos. O primeiro deles é atravessar as membranas externas da bactéria e entrar na célula. Depois é preciso permanecer no interior do microrganismo, driblando as bombas de efluxo (proteínas que forçam a saída de agentes antimicrobianos) e também as enzimas modificadoras de antibióticos.

"Encontrar compostos que possam driblar todas as defesas bacterianas e que também sejam seguros para o hospedeiro humano está longe de ser algo trivial," comentou o pesquisador Rafael Couñago.

Atualmente, as duas principais estratégias para identificar e desenvolver novos antimicrobianos são o ensaio bioquímico, um teste em tubo de ensaio apenas com a proteína-alvo purificada da bactéria para verificar se há interação, e o ensaio celular, quando o composto é aplicado na bactéria para ver se ele é capaz de matá-la.

Acontece que o ensaio bioquímico não garante que o composto terá o mesmo comportamento na célula, enquanto o ensaio celular não deixa claro qual é o mecanismo de ação que levou a bactéria à morte, o que prejudica os aprimoramentos do composto.

Transferência de energia bioluminescente

Para contornar as deficiências dos métodos atuais, a equipe partiu para uma técnica chamada "transferência de energia ressonante luminescente", ou BRET, na sigla em inglês (Bioluminescence Resonance Energy Transfer), que permite testar a interação de cada proteína-alvo com um candidato a fármaco na bactéria viva.

Primeiro, a bactéria é geneticamente modificada para produzir um complexo emissor de luminescência, formado pela junção de uma proteína-alvo com uma luciferase - luciferase é uma enzima originalmente encontrada em camarões capazes de emitir luz azul.

Em seguida, uma molécula receptora de luz, chamada de marcador, é adicionada ao meio de cultura contendo as bactérias. Esse marcador entra na bactéria e se liga diretamente na proteína-alvo, absorvendo a luz azul produzida pela luciferase e reemitindo-a na forma de fluorescência vermelha.

Dessa forma, a ação das substâncias ou compostos pode ser avaliada e selecionada a partir de sua capacidade de penetrar na bactéria e alterar a emissão de luz do marcador, o que é mensurado em tempo real na bactéria viva.

O monitoramento em tempo real é importante para mensurar a ação de um antibiótico porque permite avaliar o tempo que o composto fica na célula, ou seja, o tempo de retenção do antibiótico. "Não basta apenas entrar, a molécula precisa acumular na célula bacteriana para driblar as estratégias de defesa," explicou a pesquisadora Rebeka Fanti.

Os próximos passos da pesquisa incluem ampliar o uso da técnica para outros patógenos bacterianos e parasitas.

Checagem com artigo científico:

Artigo: A Target Engagement Assay to Assess Uptake, Potency, and Retention of Antibiotics in Living Bacteria
Autores: Rebeka C. Fanti, Stanley N. S. Vasconcelos, Carolina M. C. Catta-Preta, Jaryd R. Sullivan, Gustavo P. Riboldi, Caio V. dos Reis, Priscila Z. Ramos, Aled M. Edwards, Marcel A. Behr, Rafael M. Couñago
Publicação: ACS Infectious Diseases
DOI: 10.1021/acsinfecdis.2c00073
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