Micrografia eletrônica de varredura de MRSA intacto (azul), Formação de vesículas induzida por PK150 (verde), e MRSA destruído por PK150 (vermelho). Crédito:Manfred Rohde / HZI
Bactérias resistentes a antibióticos são cada vez mais a fonte de infecções mortais. Uma equipe de cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM) e do Centro Helmholtz para Pesquisa de Infecções (HZI) em Braunschweig agora modificou um medicamento contra o câncer aprovado para desenvolver um agente ativo contra patógenos multirresistentes.
O Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) é a fonte de infecções graves e persistentes. Algumas cepas são até resistentes a vários antibióticos. Consequentemente, há uma necessidade urgente de novos medicamentos eficazes contra as infecções por MRSA.
"O desenvolvimento industrial de novos antibióticos está estagnado e não está acompanhando a disseminação da resistência aos antibióticos. Precisamos urgentemente de abordagens inovadoras para atender à necessidade de novas terapias de infecção que não conduzam diretamente a uma resistência renovada, "diz a Prof. Eva Medina, diretor do Grupo de Pesquisa de Imunologia de Infecção HZI.
Novas estratégias de desenvolvimento de antibióticos
Uma estratégia promissora é testar o efeito potencial dos medicamentos aprovados nas bactérias. "Nosso foco estava em uma classe de proteínas humanas chamadas quinases, que tem muitos inibidores para começar, "explica o líder do estudo Stephan Sieber, professor de química orgânica na TUM.
Nessa veia, os pesquisadores modificaram quimicamente o ingrediente ativo sorafenibe, um medicamento contra o câncer que é eficaz contra MRSA, para obter um efeito antibiótico mais forte. Isso levou ao desenvolvimento do PK150, uma molécula 10 vezes mais eficaz contra MRSA do que a substância original.
Cientistas liderados pelo Prof. Stephan Sieber da Universidade Técnica de Munique e pela Prof. Eva Medina do Helmholtz Center for Infection Research modificaram um medicamento contra o câncer aprovado para desenvolver um agente ativo contra patógenos multirresistentes. A imagem mostra o autor Robert Macsics examinando uma placa de ágar na qual cresceram colônias de Staphylococcus aureus. Crédito:Andreas Heddergott / TUM
Múltiplos ataques impedem o desenvolvimento de resistência
O novo agente potente tem como alvo várias estruturas não convencionais dentro da bactéria. Dois alvos foram investigados em maiores detalhes:Para um, PK150 inibe uma proteína essencial envolvida no metabolismo de energia bacteriana. Para outro, ele atua na parede celular.
Em contraste com os antibióticos anteriormente conhecidos, como penicilina e meticilina, que interferem na formação da parede celular, PK150 atua indiretamente. Ele desequilibra a produção de proteínas nas bactérias. Como resultado, as bactérias liberam mais proteínas que controlam a espessura da parede celular para o exterior, fazendo com que as células se rompam.
Em ratos, O PK150 provou ser eficaz contra o MRSA em uma variedade de tecidos. Embora os estafilococos rapidamente desenvolvam resistência a outros antibióticos, os pesquisadores não observaram o desenvolvimento de qualquer resistência ao PK150.
Cientistas liderados pelo Prof. Stephan Sieber da Universidade Técnica de Munique e pela Prof. Eva Medina do Helmholtz Center for Infection Research modificaram um medicamento contra o câncer aprovado para desenvolver um agente ativo contra patógenos multirresistentes. A imagem mostra o autor Robert Macsics no laboratório do grupo do Prof. Sieber trabalhando na bancada estéril. Crédito:Andreas Heddergott / TUM
Eficácia contra biofilmes e persistentes
Eva Medina e Dra. Katharina Rox, um farmacologista do Departamento de Biologia Química do HZI, mostrou que PK150 tem propriedades farmacológicas favoráveis. Pode ser administrado como um comprimido, por exemplo, e permanece estável no corpo por várias horas. "Como resultado das mudanças químicas na molécula, PK150 não se liga mais a quinases humanas, mas age muito especificamente contra alvos bacterianos, "diz Sieber.
E o PK 150 tem outro benefício:"As infecções por MRSA são muitas vezes crônicas, pois a bactéria pode ficar dormente. PK150 até mata esses, bem como germes protegidos em biofilmes, "diz o Prof. Dietmar Pieper, chefe do grupo de pesquisa "Interações e processos microbianos" do HZI.
No contexto do projeto aBACTER, A equipe do Prof. Sieber está otimizando ainda mais o PK150 para entrar na fase de desenvolvimento clínico.
O estudo é publicado em Química da Natureza .
