O corpo humano produz muitos peptídeos que ajudam o sistema imunológico a resistir aos ataques de patógenos. E, como se viu, há candidatos para o papel de drogas antimicrobianas poderosas entre eles.
No novo trabalho, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, juntamente com colegas italianos, estavam procurando por compostos que pudessem servir de base para uma nova geração de antibióticos que derrotariam as superbactérias. Lembre-se de que muitos medicamentos existentes estão perdendo sua força: os microrganismos já desenvolveram resistência à maioria deles.
Trabalhos anteriores mostram que vale a pena olhar para a natureza em busca de novas armas. Compostos eficazes foram encontrados, por exemplo, no leite do ornitorrinco, nas glândulas de cascavéis e no tabaco.
Mas não apenas organismos de animais e plantas repelem os ataques de um grande número de bactérias patogênicas. O corpo humano também está passando por constantes ataques de patógenos, e não é surpreendente que esta "casa" tenha desenvolvido seu próprio sistema de defesa contra ameaças.
Os especialistas têm se voltado para o trato gastrointestinal, já que sua composição bacteriana é a mais diversa e numerosa. A equipe procurou por compostos que estão envolvidos nos mecanismos de defesa. Na maioria das vezes, esse papel é assumido por enzimas digestivas e peptídeos. Embora muitos deles não sejam fortes o suficiente para serem usados como antibióticos, eles podem fornecer pistas aos pesquisadores e indicar quais "ajustes" são necessários para novos medicamentos.
“Esses peptídeos são realmente um ótimo modelo para engenharia. A ideia é usar a biologia sintética e modificá-los ainda mais, para torná-los mais poderosos”, explica um dos principais autores da nova obra, Cesar de la Fuente-Nunez (Cesar de la Fuente-Nunez).
Junto com seus colegas, ele descobriu quase dois mil compostos promissores. Em seguida, eles foram testados usando um algoritmo especial que revela semelhanças com peptídeos antimicrobianos já conhecidos.
“Este é um método de mineração de dados que facilita a localização de peptídeos ainda não estudados. Temos modelos que sabemos que estão associados a peptídeos antimicrobianos clássicos, e o mecanismo de busca encontra no banco de dados amostras semelhantes às que matam bactérias”, afirma a pesquisadora.
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O programa ajudou a selecionar 800 peptídeos adequados, e especialistas já apostam em um deles. Este composto é denominado pepsinogênio. É produzido no estômago e está envolvido na digestão dos alimentos.
Alguns fragmentos desse peptídeo, que são um subproduto do processo de digestão, foram rotulados pelo algoritmo como "potencialmente antimicrobianos". Sua função não havia sido estudada anteriormente, então os especialistas tinham uma nova direção para trabalhar.
Para testar o quão potentes esses fragmentos de pepsinogênio indicados poderiam ser, os pesquisadores realizaram testes de laboratório em uma placa de Petri. Eles usaram vários patógenos "diversos" - Salmonella, E. coli e Pseudomonas aeruginosa.
Descobriu-se que o peptídeo destrói efetivamente essas bactérias não apenas em um ambiente ácido (como no estômago), mas também em um nível de acidez neutra.
Testes em ratos também mostraram que fragmentos de pepsinogênio são capazes de matar infecções de pele causadas por Pseudomonas aeruginosa.
Na próxima etapa do trabalho, os cientistas terão que descobrir o mecanismo de ação do peptídeo e encontrar uma maneira de torná-lo ainda mais poderoso. Além disso, eles continuarão a verificar outras conexões escolhidas pelo algoritmo.
Um artigo científico sobre os resultados do presente trabalho foi publicado na ACS Synthetic Biology.
Yulia Vorobyova
