Pesquisadores do Instituto Indiano de Ciência (IISc) desenvolveram um peptídeo antimicrobiano (AMP) que pode matar com eficácia e rapidez uma notória bactéria multirresistente chamada Acinetobacter baumannii .

Esta bactéria está no topo da lista da Organização Mundial da Saúde de ameaças que precisam urgentemente de novos antibióticos porque é notavelmente hábil no desenvolvimento de resistência aos medicamentos. É também uma das seis espécies responsáveis ​​pela maioria das infecções em hospitais e estabelecimentos de saúde.

Em um novo estudo publicado em Avanços da Ciência , Os pesquisadores do IISc usaram uma abordagem de bioinformática para projetar uma nova proteína curta (peptídeo) chamada Omega76 que pode matar A. baumannii quebrando sua membrana celular. Camundongos infectados tratados com Omega76 tiveram taxas de sobrevivência muito melhores. A equipe também descobriu que altas doses de Omega76 administradas por períodos prolongados não produziram nenhum efeito tóxico. Porque é seguro e eficaz, é um candidato promissor para o desenvolvimento de novos antibióticos, dizem os pesquisadores.

A resistência aos antibióticos é uma ameaça global crescente, especialmente para as centenas de milhões de pacientes que desenvolvem infecções em ambientes de saúde. A. baumannii é particularmente famoso por sua capacidade de desenvolver resistência muito rapidamente e sobreviver por longos períodos em hospitais.

"O significado de A. baumannii a infecção não foi suficientemente compreendida antes ... Era considerada apenas mais um bug no ambiente. Agora se tornou uma grande ameaça, especialmente nas unidades de terapia intensiva, "diz Dipshikha Chakravortty, Professor do Departamento de Microbiologia e Biologia Celular, e um dos autores seniores.

Antibióticos para essas infecções podem logo se tornar ineficazes, já que a resistência até mesmo a medicamentos de último recurso, como os carbapenêmicos, está aumentando. Eles também não são totalmente seguros; uma droga chamada colistina, que é considerada a última esperança para infecções multirresistentes, foi encontrado para causar danos renais graves, diz o primeiro autor e colega de pós-doutorado, Deepesh Nagarajan.

Recentemente, polipeptídeos curtos, chamados de peptídeos antimicrobianos (AMPs), que matam as bactérias ao quebrar suas membranas, têm se mostrado promissores como alternativas aos antibióticos convencionais.

Os medicamentos padrão atuam bloqueando vias ou processos específicos nas células bacterianas, mas as bactérias podem evoluir para ganhar resistência contra esses medicamentos. "Por outro lado, Os AMPs realmente perfuram a membrana da célula bacteriana. As chances de resistência aos medicamentos são muito menores porque agem de várias maneiras e causam danos físicos reais, "diz Nagasuma Chandra, Professor do Departamento de Bioquímica, e um autor sênior.

A colaboração entre o laboratório de biologia computacional de Chandra e o laboratório de microbiologia de Chakravortty foi crítica para o trabalho interdisciplinar de projetar e testar um novo AMP. Eles se voltaram para a bioinformática para traduzir estruturas de AMPs conhecidas em um banco de dados de representações gráficas. Então, eles escreveram um algoritmo que vasculharia este banco de dados, otimizar para repetir padrões e propriedades que conferem maior potência antimicrobiana, e sugerir novas estruturas. Tendência para formar estruturas helicoidais, por exemplo, foi uma das propriedades que o algoritmo procurou, pois ajudaria na ruptura da membrana.

As cinco principais estruturas de peptídeos sugeridas pelo algoritmo foram projetadas e testadas em laboratório. Um desses, chamado Omega76, foi considerado o mais eficaz em matar A. baumannii , eliminando completamente todas as colônias bacterianas dentro de uma hora. Quando testado em camundongos infectados, seis em cada oito tratados com Omega76 sobreviveram por cinco dias, enquanto nenhum dos ratos não tratados o fez.

A equipe também descobriu que Omega76 não causou nenhum dano significativo às células normais. Sua dose letal média foi maior do que a colistina e outro AMP desenvolvido recentemente chamado pexiganan, indicando que era seguro usar. Em ratos, múltiplas altas doses de Omega76 podem ser administradas ao longo de dias sem causar nenhum dano significativo. Também pode ser administrado com segurança em combinação com colistina, os pesquisadores descobriram.

"Nossa colaboração realmente nos ajudou a entender o design e a eficácia desse peptídeo, "diz Chandra. Ela e Chakravortty planejam melhorar ainda mais seu design, e explorar usos clínicos, como tratamento de feridas diabéticas e combate à sepse em ambientes hospitalares.