Um novo antibiótico criado por investigadores de Harvard supera os mecanismos de resistência antimicrobiana que tornaram muitos medicamentos modernos ineficazes e estão a provocar uma crise global de saúde pública.



Uma equipe liderada por Andrew Myers, professor de Química e Biologia Química da Amory Houghton, relata na Science que o seu composto sintético, a cresomicina, mata muitas estirpes de bactérias resistentes aos medicamentos, incluindo Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa.

“Embora ainda não saibamos se a cresomicina e medicamentos semelhantes são seguros e eficazes em humanos, os nossos resultados mostram uma actividade inibitória significativamente melhorada contra uma longa lista de estirpes bacterianas patogénicas que matam mais de um milhão de pessoas todos os anos, em comparação com cepas clinicamente aprovadas. antibióticos", disse Myers.

A nova molécula demonstra uma capacidade melhorada de se ligar aos ribossomos bacterianos, que são máquinas biomoleculares que controlam a síntese protéica. A interrupção da função ribossômica é uma marca registrada de muitos antibióticos existentes, mas algumas bactérias desenvolveram mecanismos de proteção que impedem o funcionamento dos medicamentos legados.

A cresomicina é um dos vários compostos promissores que a equipe de Myers desenvolveu, com o objetivo de ajudar a vencer a guerra contra as superbactérias. Eles continuarão avançando com esses compostos por meio de estudos de perfil pré-clínico.

A nova molécula da equipe de Harvard se inspira nas estruturas químicas das lincosamidas, uma classe de antibióticos que inclui a clindamicina comumente prescrita. Como muitos antibióticos, a clindamicina é produzida por semissíntese, na qual produtos complexos isolados da natureza são modificados diretamente para aplicações medicamentosas. O novo composto de Harvard, no entanto, é totalmente sintético e apresenta modificações químicas que não podem ser acessadas pelos meios existentes.

"O ribossomo bacteriano é o alvo preferido da natureza para agentes antibacterianos, e esses agentes são a fonte de inspiração para o nosso programa", disse o coautor Ben Tresco, aluno da Escola de Pós-Graduação em Artes e Ciências Kenneth C. Griffin. “Ao aproveitar o poder da síntese orgânica, ficamos limitados quase apenas pela nossa imaginação ao projetar novos antibióticos”.

As bactérias podem desenvolver resistência a antibióticos direcionados aos ribossomos, expressando genes que produzem enzimas chamadas RNA metiltransferases ribossômicas. Essas enzimas isolam os componentes da droga que são projetados para se fixar e romper o ribossomo, bloqueando, em última análise, a atividade da droga.

Para contornar este problema, Myers e a equipa desenvolveram o seu composto numa forma rígida que se assemelha muito ao seu alvo de ligação, proporcionando-lhe uma aderência mais forte ao ribossoma. Os investigadores chamam o seu medicamento de “pré-organizado” para ligação ribossómica porque não necessita de gastar tanta energia para se adaptar ao seu alvo como os medicamentos existentes.

Os pesquisadores chegaram à cresomicina usando o que chamam de síntese baseada em componentes, um método pioneiro do laboratório Myers que envolve a construção de grandes componentes moleculares de igual complexidade e sua reunião em estágios finais – como a pré-construção de seções de um complicado conjunto de LEGO antes da montagem. eles. Este sistema modular e completamente sintético permite-lhes produzir e testar não apenas uma, mas centenas de moléculas-alvo, acelerando enormemente o processo de descoberta de medicamentos.

As apostas são claras. “Os antibióticos constituem a base sobre a qual a medicina moderna é construída”, disse o coautor e estudante de pós-graduação Kelvin Wu. “Sem antibióticos, muitos procedimentos médicos de ponta, como cirurgias, tratamentos de câncer e transplantes de órgãos, não podem ser realizados”.

Mais informações: Kelvin J. Y. Wu et al, Um antibiótico pré-organizado para ligação ribossômica supera a resistência antimicrobiana, Ciência (2024). DOI:10.1126/science.adk8013. www.science.org/doi/10.1126/science.adk8013
Informações do diário: Ciência

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