p Uma equipe de pesquisa da Virginia Tech, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Missouri-Columbia, descobriu um mecanismo responsável pela resistência aos antibióticos nas bactérias que causam a tuberculose e a hanseníase. p O conhecimento desse mecanismo permitirá, em última análise, aos pesquisadores projetar medicamentos mais eficazes para tratar essas doenças.

p Essas descobertas foram publicadas recentemente no jornal Bioquímica .

p Rifampicina, um antibiótico popular usado para tratar tuberculose e hanseníase, atua impedindo o crescimento de bactérias. Contudo, a droga está se tornando menos eficaz como Mycobacterium tuberculosis, a bactéria que causa a tuberculose, e Mycobacterium leprae, a bactéria que causa a lepra, desenvolver resistência.

p Essa resistência ocorre em parte porque as bactérias têm uma determinada enzima, chamada rifampicina monooxigenase, que inativa a rifampicina, modificando quimicamente sua estrutura.

p Pablo Sobrado, professor de bioquímica na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida, e sua equipe trabalhou em colaboração com o bioquímico John Tanner e o associado de pós-doutorado Li-Kai Liu na Universidade de Missouri-Columbia para descobrir que a rifampicina monooxigenase converte a rifampicina de uma forma cíclica ou em anel em uma forma linear. Uma vez que a rifampicina está nesta forma linear, não é mais eficaz para matar as bactérias.

p "Esta descoberta é empolgante porque é muito importante para o design de medicamentos, "disse Sobrado, uma afiliada do Fralin Life Science Institute e do Virginia Tech Center for Drug Discovery. "Isso pode ajudar os pesquisadores a projetar novos análogos da rifampicina que são mais eficazes porque não são suscetíveis à inativação por esta enzima bacteriana."

p Membros da equipe de Sobrado que ajudaram a identificar o mecanismo incluem Yumin Dai, atualmente é pesquisador associado sênior do Departamento de Química da Faculdade de Ciências, e a estudante de graduação visitante Heba Abdelwahab de Damietta, Egito. Em um estudo anterior, Abdelwahab descreveu a estrutura atômica e molecular da rifampicina monooxigenase usando cristalografia de raios-X.

p Neste estudo recente, financiado com uma bolsa da National Science Foundation, A equipe de Sobrado usou cristalografia de raios-X, Análise de NMR, e espectroscopia de massa para identificar a modificação química da rifampicina pela rifampicina monoxigenase. Antes desta descoberta, pesquisadores sabiam que a rifampicina monoxigenase inativou a rifampicina, mas eles não entendiam como.

p "A resistência aos antibióticos é um problema em evolução que tem um grande impacto na saúde pública, "disse Abdelwahab." Nossos estudos mostraram como essa enzima desativa a rifampicina. Agora temos um plano para inibir essa enzima. "

p Dai, que conduziu esta pesquisa como pós-doutorando no laboratório de Sobrado, adicionado, "com base na compreensão deste mecanismo, a próxima etapa da pesquisa pode se concentrar no desenvolvimento de vários inibidores de enzimas para tratar a resistência aos antibióticos, tais como mimetizadores de rifampicina estruturalmente simplificados, que atuariam como inibidores competitivos. "

p Os pesquisadores de drogas também podem começar a projetar formas aprimoradas de rifampicina por meio de modificação sintética, que não são suscetíveis à modificação química pela enzima bacteriana que a tem como alvo.

p Embora tratável, tuberculose e hanseníase são doenças que ameaçam as crianças, os idosos, pessoas em países em desenvolvimento sem acesso a cuidados de saúde adequados, e outros com sistema imunológico comprometido. De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, mais de 10 milhões de pessoas em todo o mundo adoeceram com tuberculose em 2016. As taxas e prevalência da hanseníase são muito menores; globalmente, menos de um caso por 10, 000 pessoas são relatadas a cada ano, e 96 por cento desses casos são de países em desenvolvimento.