Cientistas desenvolvem novo composto que mata bactérias carnívoras e outras bactérias resistentes a medicamentos

O novo composto, PS757, pode formar um novo tipo de classe de antibióticos, esperam os pesquisadores.

Por Marina Zhang
03/08/2024 20:31 Atualizado: 03/08/2024 20:31
Matéria traduzida e adaptada do inglês, publicada pela matriz americana do Epoch Times.

Há vinte anos, o professor Fredrik Almqvist, professor de química orgânica da Universidade de Umeå, na Suécia, foi solicitado por seus colaboradores da Universidade de Washington em St. Louis (WashU) para projetar um composto que prevenisse infecções do trato urinário, frequentemente causadas por infecções bacterianas Gram-negativas.

A equipe de Almqvist criou vários compostos que foram então testados para seus efeitos.

Em vez de controlar a aderência das bactérias Gram-negativas, eles descobriram que alguns dos compostos eram altamente eficazes em matar várias bactérias Gram-positivas. Isso incluía cepas multirresistentes classificadas como ameaças preocupantes pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA (CDC).

Os pesquisadores identificaram um composto, que eles nomearam PS757. Testes laboratoriais mostraram que o PS757 é eficaz contra Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), Enterococcus faecalis resistente à vancomicina (VRE), Streptococcus pneumoniae multirresistente e Streptococcus pyogenes resistente à eritromicina (S. pyogenes), entre outros.

Eles estudaram mais detalhadamente o efeito do PS757 em S. pyogenes, uma bactéria potencialmente necrosante, em animais.


Mata bactérias necrosantes

S. pyogenes pode causar uma ampla gama de infecções, desde leves e localizadas até infecções de tecidos moles potencialmente fatais, ou fasceíte necrosante.


Em um estudo com animais publicado na sexta-feira na Science Advances, os pesquisadores mostraram que o composto pode ajudar a controlar a disseminação da bactéria necrosante em ratos e auxiliar na recuperação.

Ratos com PS757 injetado na pele tiveram úlceras e feridas abertas mais leves. Eles também cicatrizaram mais rápido do que aqueles não tratados com o composto.

  1. pyogenes causa feridas necrosantes liberando toxinas que matam o tecido mole. Essas feridas são tratadas com antibióticos e intervenções cirúrgicas para remover os tecidos infectados.

O estudo com animais não avaliou os efeitos do PS757 em outras infecções bacterianas. No entanto, estudos laboratoriais anteriores da equipe de pesquisa mostraram que o composto era eficaz contra outras bactérias Gram-positivas.

Os antibióticos atuais para S. pyogenes controlam infecções bloqueando as toxinas da bactéria. No entanto, a resistência aos antibióticos tem aumentado. Experimentos de laboratório mostraram que o PS757 funcionou tão bem quanto antibióticos convencionais como vancomicina e clindamicina na eliminação de S. pyogenes.

Na fasceíte necrosante causada por S. pyogenes, “a clindamicina é o medicamento de escolha devido à sua capacidade de suprimir a produção de exotoxinas potentes”, disse o Dr. Dennis Stevens, professor de medicina na Divisão de Alergia e Doenças Infecciosas da Universidade de Washington, que não esteve envolvido no estudo, ao Epoch Times por e-mail.

A resistência à clindamicina foi relatada na China, no Reino Unido e nos Estados Unidos, e o linezolida, outro antibiótico, é uma alternativa útil, disse ele.

O Dr. Stevens disse que o estudo usou uma cepa de S. pyogenes raramente associada a choque tóxico ou infecção necrosante.

“Parece promissor em seu modelo. Ainda não há estudos de toxicidade”, disse ele ao Epoch Times.

Embora o composto esteja longe de estar pronto para ser transformado em um produto farmacêutico, os autores esperam que, realizando mais pesquisas, consigam formar uma nova classe de antibióticos para tratar várias infecções bacterianas resistentes a medicamentos.

Um amplificador de bactérias Gram-Positivas

Almqvist projetou o composto fazendo-o imitar um peptídeo bacteriano.

Com esse peptídeo como base, ele e sua equipe adicionaram vários componentes para alterar as propriedades do composto. O composto PS757 é a mais recente variação deles.

“Eles funcionam contra uma ampla gama de bactérias Gram-positivas, incluindo aquelas que já estavam ficando sem antibióticos para tratar, como VRE e MRSA”, disse Michael Caparon, professor de microbiologia molecular na WashU e um dos autores seniores do estudo, ao Epoch Times.

As bactérias podem ser divididas em duas classes principais: Gram-positivas e Gram-negativas. As bactérias Gram-negativas têm uma membrana externa extra, enquanto as Gram-positivas não têm.

“O efeito bactericida até agora em bactérias selvagens só é visto com as Gram-positivas, mas estamos bastante certos de que também podemos desenvolvê-las ainda mais e afetar bactérias Gram-negativas”, disse Almqvist ao Epoch Times.

Caparon disse que o PS757 tem várias propriedades únicas que podem torná-lo mais eficaz do que outros antibióticos, caso a pesquisa seja bem-sucedida.

“[Essas propriedades são] particularmente eficazes contra o que são chamados de células persistentes”, bactérias vivas que pararam de crescer, disse ele.

A maioria dos antibióticos no mercado mata bactérias que estão ativamente crescendo e se replicando. Eles são ineficazes contra bactérias que não estão crescendo, o que pode contribuir para a resistência bacteriana.

Quando uma população bacteriana é tratada com antibióticos, “cerca de 99 % delas” morrem, disse Caparon, mas uma pequena porcentagem de bactérias—células persistentes—sobrevive.

“Quando o antibiótico desaparece, [as células persistentes] crescem novamente e iniciam a infecção do zero”, explicou Caparon.

O PS757, no entanto, também demonstrou matar células persistentes, o que pode reduzir a resistência aos antibióticos.

Outro aspecto único do composto é que ele pode matar bactérias em biofilmes. Os biofilmes são criados quando as bactérias se fixam a uma superfície e formam uma comunidade.

Um exemplo de biofilme são as massas escorregadias que crescem nas áreas úmidas dos banheiros.

As bactérias em biofilmes são mais resistentes aos antibióticos, frequentemente exigindo uma dose mais alta para matá-las, mas os pesquisadores descobriram que o PS757 pode matar essas bactérias em biofilmes mesmo sem aumentar a dose, disse Caparon.

Apenas desenvolvimentos iniciais

Almqvist e Caparon disseram ao Epoch Times que é necessário muito mais trabalho antes que o composto esteja pronto para uso farmacêutico.

“Neste estudo específico, não temos o que é chamado de candidato a medicamento; não está nesse nível. Isso é mais como um ponto de partida muito legal em direção a um candidato a medicamento”, disse Almqvist.

Ele disse que mais trabalho é necessário para ajustar o composto final, assim como mais pesquisas para entender como o medicamento se comporta, sua dosagem, por que e como ele mata as bactérias e como otimizar seus efeitos.

Com alguns designs de medicamentos, os pesquisadores sabem por que o medicamento funciona porque suas funções foram projetadas no medicamento desde o início. Com o PS757, no entanto, as propriedades foram descobertas de forma não intencional.

Outra maneira de descobrir como o medicamento funciona é procurar bactérias resistentes a ele. Entendendo por que as bactérias são resistentes, os pesquisadores podem determinar por que o medicamento funciona. No entanto, o PS757 teve tanto sucesso que ainda não foram detectadas bactérias resistentes, tornando a exploração de seu mecanismo ainda mais complicada.

Almqvist, Caparon e o outro autor sênior, Scott Hultgren, patentearam o composto usado no estudo e o licenciaram para uma empresa com a expectativa de facilitar o desenvolvimento farmacêutico e os ensaios clínicos.