Os cientistas do John Innes Center fazem parte de uma equipe internacional que descobriu uma nova classe de compostos que têm como alvo as bactérias de uma forma única.

A equipe JIC, junto com cientistas da GlaxoSmithKline e Sanofi, relataram que a nova classe de compostos inibe a girase de DNA bacteriana e mostra atividade contra algumas cepas resistentes a drogas em laboratório.

Os antibióticos são um componente essencial do atendimento clínico moderno, usado para prevenir e tratar infecções bacterianas. Contudo, a dependência de antibióticos e seu uso indevido generalizado levaram a patógenos bacterianos a desenvolver resistência a uma gama cada vez maior de opções de tratamento.

O surgimento de bactérias multirresistentes trouxe um aumento acentuado no número de infecções intratáveis, e enfrentar este problema constitui um dos maiores desafios globais que a humanidade enfrenta.

Essa pesquisa, realizado por cientistas do grupo do professor Tony Maxwell no John Innes Center e parceiros da indústria farmacêutica, foi relatado em Anais da Academia Nacional de Ciências ( PNAS )

Professor Dale Sanders, Diretor do John Innes Center, disse, "Esta descoberta destaca o impacto do trabalho de parceria entre as principais empresas farmacêuticas e nossas plantas inovadoras e cientistas microbianos."

A pesquisa colaborativa foi facilitada pelo consórcio ENABLE (European Gram-negative Antibacterial Engine), parte do programa 'Novos medicamentos para insetos nocivos' da Iniciativa de medicamentos inovadores financiada pela UE (ND4BB).

A nova pesquisa revela que os compostos inibem uma enzima bacteriana chamada DNA girase de uma maneira diferente de outros inibidores da girase conhecidos.

Professor Tony Maxwell, líder de projeto em Química Biológica no John Innes Center, explicado:

"Os cromossomos bacterianos estão fortemente enrolados, mas para que as células bacterianas se replicem, essas bobinas devem "desenrolar-se" para que o código do DNA possa ser acessado e copiado. DNA girase cria um corte no DNA, o que permite que ele se desenrole antes que as pontas cortadas sejam reconectadas. Isso cria a oportunidade para as enzimas replicadoras de DNA acessarem o DNA.

"A inibição do DNA girase é letal para a bactéria porque ela não consegue mais replicar seu DNA."

Os compostos que atuam na girase do DNA não são novos; na verdade, uma classe comum e extremamente eficaz de antibióticos existentes, chamados 'fluoroquinolonas', está entre vários antibióticos que fazem exatamente isso.

Contudo, a maioria dos antibióticos que atuam contra a DNA girase funcionam de maneira semelhante, o que significa que quando as bactérias desenvolvem resistência a um, eles também podem ser resistentes aos outros da mesma classe. Mas os compostos recém-descobertos inibem a DNA girase de uma maneira completamente diferente.

O cientista pós-doutorado, Dr. Thomas Germe, explicou:"Infelizmente, muitas bactérias perigosas já desenvolveram resistência às fluoroquinolonas, portanto, eles podem não ter sucesso no tratamento de algumas infecções resistentes. "Após a triagem de uma coleção de compostos, um composto - conhecido neste estágio como 'Composto 1' - foi encontrado para inibir a girase de DNA de uma nova maneira. "

"As fluoroquinolonas funcionam bloqueando a DNA girase no ponto em que ela interage com o DNA. Composto 1, Contudo, não interfere com o DNA de forma alguma; em vez disso, ele se liga a uma "bolsa de dobradiça" no outro lado da estrutura da enzima, que impede a enzima de oscilar para a posição correta para fazer o seu trabalho. "

Mas a descoberta não termina aí. O professor Maxwell disse:"A análise estrutural revelou que se a estrutura química do Composto 1 foi ligeiramente modificada, ele se encaixaria mais firmemente na região "dobradiça" da enzima girase do DNA. Isso levou ao 'Composto 2', qual é o melhor inibidor da girase de DNA, Ambos os compostos 1 e 2 evitam o crescimento de cepas bacterianas que são resistentes aos antibióticos fluoroquinolona no laboratório. "

"Embora o trabalho nesta série de compostos tenha sido interrompido devido à toxicidade, esta descoberta mostra que podemos continuar a identificar novos compostos trabalhando em parceria com a indústria farmacêutica e destaca a importância do esforço colaborativo, incluindo colaboração com financiamento europeu. "