p Uma colaboração de pesquisa descobriu uma nova maneira de gerar rapidamente uma série de produtos naturais significativos do ponto de vista médico após descobrir uma técnica inovadora que transforma a maratona da evolução em uma corrida rápida. p A descoberta surpresa veio quando a equipe de pesquisa inadvertidamente replicou um processo que as bactérias usam para desenvolver seu maquinário para fazer produtos naturais.

p Agora a equipe, que inclui cientistas do John Innes Center, planejam aproveitar este processo para gerar "bibliotecas" de compostos valiosos criados a partir da técnica que eles chamaram de Evolução Acelerada.

p "Por 20 anos temos usado a bioengenharia racional para modificar as estruturas químicas de produtos naturais clinicamente importantes - usando a genética para fazer uma nova molécula em um processo paralelo à química medicinal - e era isso que estávamos fazendo quando topamos com isso, "disse o professor Barrie Wilkinson do John Innes Center.

p "Descobrimos uma maneira completamente nova de fazer as coisas, um que também nos ensinará como melhorar os sistemas de bioengenharia de uma maneira racional. "

p A colaboração foi liderada por Isomerase Therapeutics Ltd, e incluiu a Universidade de Cambridge, Pfizer, Roche e DSTL.

p A equipe estava envolvida no trabalho de laboratório para produzir novas versões da rapamicina, um composto natural de sucesso comercial produzido por bactérias, usado para prevenir a rejeição de transplantes de órgãos e tratar certos tipos de câncer.

p A rapamicina pertence a uma classe de compostos importantes do ponto de vista médico e agrícola, denominada policetídeos. Fungos e bactérias produzem esses compostos para dar a eles uma vantagem de sobrevivência, por exemplo, para se defender contra o ataque de patógenos e proteger os recursos do meio ambiente.

p Como parte de seu experimento, a equipe inseriu um replicon sensível à temperatura no genoma da cepa hospedeira, a bactéria do solo Streptomyces rapamycinicus.

p Mas, em vez do resultado esperado - uma nova cepa de Streptomyces rapamycinicus produzindo uma nova versão específica de rapamicina - eles isolaram uma ampla gama de novas cepas, cada uma produzindo novas moléculas inesperadas. Essas cepas podem ser modificadas posteriormente, levando a centenas de novos, compostos estruturalmente diversos.

p A equipe acredita que, inserindo o replicon nos genes responsáveis ​​pela produção de rapamicina, eles inadvertidamente introduziram uma instabilidade genética que ativou um processo de reparo do DNA denominado replicação homóloga.

p Isso fez com que a bactéria hospedeira "cuspisse" o replicon do genoma, causando um rearranjo dos genes biossintéticos da rapamicina.

p O professor Wilkinson explica:"Achamos que este processo imita e acelera os processos que prevalecem durante a evolução natural do policetídeo."

p Ao configurar uma plataforma de desenvolvimento de descoberta de medicamentos para aproveitar a plataforma Accelerated Evolution, a equipe acredita que está no início de uma nova era na descoberta de medicamentos de produtos naturais.

p Dr. Matthew Gregory, um autor correspondente do artigo e CEO da Isomerase Therapeutics Ltd, disse:"O trabalho descrito neste artigo tem ramificações importantes para o campo de produtos naturais e biologia sintética em geral."

p A descoberta está descrita no jornal Nature Communications em um artigo chamado "Biossíntese orientada para a diversidade via evolução acelerada de agrupamentos de genes modulares."