Mudar a programação genética de alguém é mais fácil do que você imagina. Embora as técnicas para alterar o DNA em nível molecular estejam se tornando mais amplamente utilizadas, também é possível simplesmente ativar ou desativar genes sem alterar permanentemente o material genético subjacente. Isso significa que podemos afetar as instruções genéticas que são enviadas ao corpo de um organismo, alterando seu ambiente ou com drogas.

Este campo da "epigenética" já está ajudando os médicos a entender como certas doenças funcionam, porque o exercício pode ser tão benéfico, e como podemos alterar o processo de envelhecimento. Mas meus colegas e eu estamos tentando investigar o papel da epigenética nas bactérias.

Recentemente, estudamos uma possível maneira de afetar a epigenética bacteriana que pode impedir infecções sem o uso de antibióticos. E dado que muitas bactérias estão se tornando resistentes aos antibióticos existentes, isso poderia abrir uma nova forma vital de tratar doenças.

Nosso estudo analisou a bactéria Acinetobacter baumannii, que é uma das principais causas das infecções que as pessoas podem contrair nos hospitais e que mata até 70% das pessoas infectadas. Os antibióticos não funcionam mais em algumas cepas de A. baumannii - e a Organização Mundial da Saúde recentemente classificou-o como a maior ameaça bacteriana à saúde humana.

Já temos alguns dos chamados medicamentos antivirulência que não matam bactérias, mas os tornam inofensivos para que o sistema imunológico do corpo possa eliminá-los sem deixar nenhum para trás para se tornarem resistentes ao medicamento. Encontrar uma maneira de afetar a epigenética das bactérias, tornando os insetos inofensivos, pode nos ajudar a criar novos medicamentos antivirulência que fariam uma grande contribuição para a medicina.

Para iniciar esse processo, primeiro nos voltamos para a epigenética humana. A maneira mais comum de afetar nossa epigenética é adicionar uma pequena etiqueta molecular ao nosso material genético que ativa ou desativa um gene relacionado. Em particular, podemos adicionar uma etiqueta conhecida como grupo acetil a uma proteína importante chamada histona.

A histona organiza nossas moléculas de DNA de 2 m de comprimento para que elas possam se encaixar perfeitamente dentro de nossas células de 100 micrômetros. Adicionar a etiqueta de acetil é um mecanismo natural usado pelas células para alterar a maneira como a histona interage com o DNA. Adicionar as tags de acetil normalmente ativa certos genes, o que significa que mudam a forma como a célula se comporta. Falhas neste processo de modificação de histonas estão ligadas a cânceres, doenças cardiovasculares e muitas doenças neurodegenerativas.

As células bacterianas têm sua própria versão de histona conhecida como HU, que organiza o seu DNA e está envolvida no funcionamento de todas as suas funções. Bactérias que são referidas como "Gram-positivas", como aqueles em nosso sistema digestivo que nos ajudam a quebrar os alimentos, não pode sobreviver sem trabalhar HU. E "bactérias Gram-negativas", que são normalmente os que nos deixam doentes, como Salmonella enterica, tornar-se muito menos prejudicial sem HU.

Novas drogas

Em nosso estudo, descobrimos que adicionar uma etiqueta de acetil ao HU afetou significativamente a maneira como ele interagia com o DNA. Isso significa que é altamente provável que tal modificação faça alterações epigenéticas, afetando como as bactérias crescem e infectam outros organismos. Portanto, se pudermos criar drogas que façam essas alterações nas proteínas bacterianas dessa forma, poderíamos ter uma nova maneira de impedir infecções.

Este é um desafio muito importante na medicina agora, porque as bactérias que são resistentes aos antibióticos matam 700, 000 pessoas por ano em todo o mundo. Se não encontrarmos novos tratamentos, o número anual de mortos pode aumentar para 10 milhões em 2025.

Depois de verificarmos a ligação entre alterações epigenéticas específicas e infecção bacteriana, podemos começar a procurar substâncias que alterem a epigenética das bactérias dessa forma para torná-las menos prejudiciais. Já existem várias moléculas que têm como alvo a epigenética humana de maneira semelhante em desenvolvimento pré-clínico ou em ensaios clínicos. Portanto, um medicamento que "desativa" a capacidade das bactérias de causar infecções pode não estar muito longe.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.