Virando patógenos uns contra os outros para prevenir a resistência aos medicamentos
p Uma nova pesquisa demonstra que a manipulação da competição entre os patógenos pode levar a um tratamento bem-sucedido com medicamentos tradicionais, mesmo quando a resistência a esse medicamento já está presente. Crédito:Penn State
p Limitar um recurso muito necessário pode colocar os patógenos uns contra os outros e prevenir o surgimento de resistência aos medicamentos. Uma nova pesquisa demonstra que aproveitar a competição entre patógenos dentro de um paciente pode estender a vida de medicamentos existentes onde a resistência já está presente e prevenir o surgimento de resistência a novos medicamentos. Um artigo que descreve esta abordagem ecológica à resistência aos medicamentos aparece na semana de 11 de dezembro no jornal
Proceedings of the National Academy of Sciences . p “A resistência aos medicamentos está atrapalhando os esforços para controlar o HIV, tuberculose e malária, que matam coletivamente quase 3 milhões de pessoas em todo o mundo a cada ano, "disse Nina Wale, estudante de pós-graduação na Penn State no momento da pesquisa, e autor principal do artigo. "Também complica a recuperação de grandes cirurgias e da quimioterapia do câncer. Enfrentamos um grande problema:o que podemos fazer quando um paciente é infectado por um patógeno resistente a medicamentos? o que fará com que o tratamento falhe? Poderíamos usar outras drogas, mas outros medicamentos podem não estar disponíveis e o desenvolvimento de novos é um processo demorado e caro. Tirando vantagem da competição entre parasitas dentro de um hospedeiro, conseguimos usar um medicamento existente para tratar uma infecção com sucesso, mesmo quando parasitas resistentes a medicamentos já estavam lá. "
p A resistência aos medicamentos se origina quando um patógeno, como um parasita, vírus, ou bactéria - desenvolve uma mutação genética que permite evitar ser morta pela droga. Mesmo que apenas um patógeno individual tenha essa mutação, como é frequentemente o caso quando a resistência surge pela primeira vez, que um indivíduo pode se replicar em uma população de bilhões, uma vez que sobreviva ao tratamento com drogas. Mas a resistência geralmente tem um custo, e os patógenos resistentes a medicamentos muitas vezes não adquirem certos recursos tão eficientemente quanto outros patógenos, ou eles podem exigir mais do recurso.
p “Na ausência de tratamento medicamentoso, a única coisa que impede a disseminação de patógenos resistentes é a competição com os patógenos que são sensíveis ao tratamento com drogas, "disse Andrew Read, Evan Pugh Professor de Biologia e Entomologia e Eberly Professor de Biotecnologia na Penn State, e autor sênior do artigo. "Estamos utilizando a força natural da competição para controlar os resistentes e medicamentos convencionais para tratar os sensíveis."
p Os pesquisadores manipularam um nutriente na água potável de camundongos que é usado pelos parasitas da malária durante uma infecção - assim como um jardineiro pode manipular nutrientes por meio de fertilizantes para favorecer certas plantas. Essa intervenção dietética foi usada junto com medicamentos tradicionais como uma espécie de terapia combinada.
p "Tratamos camundongos infectados com parasitas da malária sensíveis a medicamentos com medicamentos tradicionais, "disse Wale." Quando os ratos receberam o nutriente, o tratamento falhou em 40 por cento dos ratos, e confirmamos por uma variedade de testes que isso ocorreu porque surgiram cepas resistentes aos medicamentos. Mas quando o nutriente era limitado, a infecção não se recuperou em um único camundongo. Então, ao limitar este nutriente, evitamos o surgimento de resistência aos medicamentos. "
A limitação estratégica de recursos aumenta a competição entre os patógenos em um paciente. Esta intervenção combinada com medicamentos tradicionais que poderiam falhar podem tratar com sucesso uma infecção, conforme ilustrado nesta animação. Crédito:Penn State p Os pesquisadores então confirmaram que seus resultados se deviam à competição entre os parasitas e não a algum outro efeito de limitação do nutriente. Quando os camundongos tratados com drogas foram infectados apenas com cepas resistentes e o nutriente foi limitado, os parasitas resistentes sobreviveram. Mas quando os camundongos tratados com drogas foram infectados com parasitas sensíveis e resistentes, limitar o nutriente impedia que os parasitas resistentes crescessem - mesmo quando os parasitas resistentes estavam inicialmente presentes em números muito maiores do que quando aparecem pela primeira vez em um hospedeiro.
p “Este estudo é uma prova de princípio de que uma manipulação ecológica pode possibilitar a continuidade do uso de uma droga, "disse Read, "mesmo quando os patógenos resistentes que de outra forma causariam uma falha no tratamento estão presentes em grande número. As pessoas já procuram os pontos fracos dos patógenos resistentes, mas o fazem na ausência de pessoas suscetíveis. Nosso trabalho mostra que estudos que não envolvem esse aspecto da competição estão perdendo a força natural que mantém a resistência sob controle, e isso está faltando um grande potencial de manipulação. "
p Este trabalho sugere uma nova direção de estudo que permitiria aos pesquisadores capitalizar sobre a competição natural entre patógenos para controlar o surgimento de resistência aos medicamentos. Para infecções como tuberculose e malária, onde cepas resistentes a drogas tradicionais já existem, em seguida, os pesquisadores devem identificar um recurso ou nutriente para o qual as cepas resistentes aos medicamentos têm maiores necessidades do que as cepas sensíveis; confirmar que a limitação do recurso levaria à eliminação de cepas resistentes; determinar a estratégia de intervenção mais eficaz para remover o recurso; e identificar o momento ideal da intervenção. Para uma infecção em que um novo medicamento está sendo desenvolvido, essas questões podem ser abordadas durante a fase de desenvolvimento do medicamento.
p "Os pesquisadores já fazem um grande esforço para identificar a resistência aos medicamentos como parte da rotina do desenvolvimento de medicamentos, "disse Read." Você poderia trabalhar o desenvolvimento de uma intervenção de limitação de recursos nessa linha de desenvolvimento de drogas. O custo inicial aumentaria, mas depois desse investimento inicial relativamente pequeno, você pode estender a vida útil de um medicamento. Custa cem milhões de dólares ou mais para colocar um novo medicamento no mercado, portanto, a recompensa pode ser muito grande.
p "Normalmente, se um médico detecta resistência aos medicamentos em uma infecção, eles não vão usar essa droga. E tudo bem se você tiver outra opção. Mas se você não tem outra opção, este é o tipo de manipulação que permitiria tratar o paciente mesmo quando houvesse resistência. "
p Além de Wale e Read, a equipe de pesquisa inclui Derek Sim, Matthew Jones e Rahel Salathe na Penn State, e o Troy Day na Queen's University, Kingston, Ontário. Este trabalho foi financiado pelo Institute of General Medical Science.