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.