Uma equipe liderada por pesquisadores do Laboratório Nacional Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) descobriu uma maneira de desmantelar os mecanismos de defesa de “superbactérias” resistentes a antibióticos. A descoberta da equipa poderá levar a novos antibióticos que superem a resistência, potencialmente salvando milhões de vidas.

Todos os anos, pelo menos 2,8 milhões de americanos contraem uma infecção resistente a antibióticos e mais de 35 mil morrem como resultado. A resistência aos antibióticos ocorre quando bactérias e outros micróbios desenvolvem a capacidade de sobreviver à exposição aos antibióticos. Algumas das bactérias resistentes a antibióticos mais preocupantes - como Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), que pode causar infecções cutâneas graves, e Enterobacteriaceae resistentes a carbapenem (CRE), que podem causar pneumonia grave e infecções do trato urinário - tornaram-se tão resistentes que são virtualmente intratáveis ​​com antibióticos convencionais.

“A resistência aos antibióticos é uma das ameaças mais graves à saúde pública global”, disse Vitali Prakapenka, físico de Argonne. “Nossas descobertas fornecem uma nova esperança para o desenvolvimento de antibióticos mais eficazes”.

Os pesquisadores usaram uma técnica de raios X chamada cristalografia serial de femtosegundo, ou SFX, para capturar imagens de uma enzima, conhecida como beta-lactamase, no ato de destruir um antibiótico. SFX é especialmente adequado para capturar imagens de moléculas em ação em nível atômico.

“Capturamos a enzima no meio da reação, o que nos permitiu identificar etapas cruciais no processo de destruição do antibiótico”, disse Prakapenka, que liderou a equipe de pesquisa com cientistas do Centro de Materiais em Nanoescala de Argonne, uma instalação de usuário do DOE Office of Science. “Descobrimos que o antibiótico poderia, na verdade, ficar preso no sítio ativo da enzima, criando uma espécie de engarrafamento molecular e interrompendo o processo destrutivo.”

Com este novo conhecimento, os investigadores acreditam que pode ser possível desenvolver antibióticos especificamente concebidos para ficarem presos no sítio ativo da enzima, bloqueando assim a destruição do antibiótico e matando as bactérias.

A equipe de pesquisa está agora trabalhando para desenvolver novos antibióticos com base em suas descobertas. Eles também estão estudando outras enzimas resistentes a antibióticos para identificar vulnerabilidades adicionais que poderiam ser exploradas para desenvolver novos antibióticos.

“A nossa esperança é que a nossa investigação leve ao desenvolvimento de novos antibióticos que possam superar a resistência e salvar vidas”, disse Prakapenka.

A pesquisa foi financiada pelo DOE Office of Science e pelos National Institutes of Health.