Pesquisadores australianos desenvolveram uma nova estratégia promissora para combater bactérias mortais que não respondem mais aos antibióticos. A equipe desenvolveu um anticorpo que se fixa a um açúcar encontrado apenas em células bacterianas, uma abordagem que poderia apoiar uma nova geração de imunoterapias contra infecções multirresistentes adquiridas em hospitais.
O estudo foi publicado em Biologia Química da Naturezamostraram que os anticorpos criados em laboratório foram capazes de eliminar uma infecção bacteriana normalmente fatal em camundongos. Funciona ligando-se a um açúcar bacteriano único e alertando o sistema imunológico para destruir patógenos invasores.
O projeto é co-liderado pelo Professor Richard Payne da Universidade de Sydney, em colaboração com o Professor Ethan Goddard Borger da WEHI e o Professor Associado Nichollas Scott da Universidade de Melbourne e do Instituto Peter Doherty de Infecção e Imunidade.
O professor Payne também liderará o novo Centro de Excelência do Conselho Australiano de Pesquisa para Engenharia Avançada de Peptídeos e Proteínas. O 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 construir precisamente estes açúcares bacterianos em laboratório usando química sintética, somos capazes de compreender a sua forma a nível molecular e desenvolver anticorpos que se ligam a eles com elevada especificidade. Isto abre a porta a novas formas 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 um tipo de molécula de açúcar chamada pseudoaminoácido. Embora seja semelhante ao açúcar encontrado nas células humanas, esta molécula 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.
Como o corpo não produz esse açúcar, ele fornece um alvo altamente específico para o desenvolvimento de imunoterapias que evitam danos às células saudáveis.
Projetando anticorpos de ação ampla
Para explorar esta fraqueza, os investigadores primeiro sintetizaram açúcares bacterianos e péptidos modificados com açúcar inteiramente do zero. Este trabalho permitiu determinar a estrutura tridimensional precisa da molécula e como ela aparece na superfície bacteriana.
Usando esses detalhes, a equipe criou o que descreve como anticorpos “pan-específicos”. Ele pode reconhecer os mesmos açúcares em muitas espécies e cepas bacterianas diferentes.
Anticorpo eliminou com sucesso a resistência a múltiplas drogas em estudos de infecção em camundongos Acinetobacter baumannii. Esta bactéria é uma causa bem conhecida de pneumonia adquirida em hospitais e infecções da corrente sanguínea e é particularmente difícil de tratar.
“Resistente a múltiplos medicamentos Acinetobacter baumannii O professor Goddard-Borg disse: “Esta é uma séria ameaça aos cuidados de saúde modernos em todo o mundo. Não é incomum que as infecções se tornem resistentes aos antibióticos de última linha. Nosso trabalho é um poderoso experimento de prova de conceito que abre a porta para o desenvolvimento de novas imunoterapias passivas que salvam vidas”.
Como a imunoterapia passiva protege os pacientes
A imunoterapia passiva envolve fornecer aos pacientes anticorpos prontamente disponíveis para controlar rapidamente a infecção, em vez de esperar que o sistema imunológico adaptativo do corpo responda. Esta abordagem pode ser usada tanto para tratar quanto para prevenir infecções ativas.
Em ambientes hospitalares, poderia ser utilizado para proteger pacientes vulneráveis em unidades de cuidados intensivos que correm alto risco de contrair bactérias resistentes aos medicamentos.
O professor associado Scott observou que os anticorpos também fornecem uma nova maneira importante de estudar como as bactérias causam doenças.
“Esses açúcares são fundamentais para a virulência bacteriana, mas são difíceis de estudar”, disse ele. “Ter anticorpos que os reconheçam seletivamente nos permite mapear onde eles aparecem e como variam em diferentes patógenos. Esse conhecimento pode ser usado diretamente para um melhor diagnóstico e tratamento.”
Rumo à aplicação clínica
Nos próximos cinco anos, a equipe planeja traduzir essas descobertas em tratamentos com anticorpos clinicamente disponíveis, com foco na resistência a múltiplos medicamentos. Acinetobacter baumannii. Alcançar este objectivo eliminaria um dos membros mais perigosos do agente patogénico ESKAPE e marcaria um importante passo em frente nos esforços globais para combater a resistência antimicrobiana.
“Este é exactamente o tipo de avanço que o novo Centro de Excelência da ARC pretende alcançar”, disse o Professor Payne. “Nosso objetivo é traduzir insights moleculares fundamentais em soluções do mundo real para proteger os mais vulneráveis em nosso sistema de saúde”.
Os autores declaram não haver interesses conflitantes. Recebe financiamento do Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa Médica; Conselho Australiano de Pesquisa; Institutos Nacionais de Saúde; Instituto Walter e Eliza Hall de Pesquisa Médica; Governo vitoriano. Os pesquisadores agradecem ao Instituto Bio21 de Ciências Moleculares e Biotecnologia do Centro de Espectrometria de Massa e Proteômica de Melbourne pelo apoio.
Todo o manejo e procedimentos dos animais foram realizados de acordo com as diretrizes da Universidade de Melbourne e aprovados pelo Comitê de Ética Animal da Universidade de Melbourne (pedido ID 29017).
