A estrutura e a função de duas enzimas envolvidas na produção de gentamicinas pela bactéria de solo Micromonospora echinospora, foram determinadas por pesquisadores do do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP. As enzimas são responsáveis por tornar o antibiótico gentamicina menos suscetível à resistência das bactérias.
“Os aminoglicosídeos foram descobertos na década de 1950 e tratam diversas infecções bacterianas sérias, como a tuberculose. Por serem moléculas mais antigas e já terem sido amplamente utilizadas, as bactérias já adquiriram resistência a muitas delas”, explica o professor Marcio Vinícius Bertacine Dias, coordenador do estudo e responsável pelo Laboratório de Biologia Estrutural Aplicada do ICB, ao Jornal da USP.
A pesquisa foi realizada com a colaboração de cientistas da Universidade de Wuhan, na China, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. O foco do estudo foi identificar quais eram as enzimas que realizaram as últimas modificações na biossíntese das gentamicinas, o que as tornam capazes de driblar a resistência das bactérias e manter a sua eficácia. Foram identificadas a estrutura e função das enzimas GenB3 e GenB4 que são muito similares, mas catalisam reações totalmente diferentes, o que é raro dentro da bioquímica.
A gentamicina é comumente usada no tratamento de infecções tópicas, mas não costuma ser utilizada em tratamentos de infecções internas devido a sua toxicidade a partes do corpo como orelhas e rins. Ela é tida como último recurso para casos de infecções muito resistentes. O resultado do estudo produzido pelo grupo pode servir como base para a modificação de outros antibióticos da mesma classe (aminoglicosídeos), podendo os tornar capazes de contornar a resistência desenvolvida pelas bactérias, diminuindo sua toxicidade, o que permitirá o uso mais abrangente.
A descoberta dos pesquisadores pode possibilitar futuramente o aprimoramento de antibióticos por meio de duas estratégias, a biocatálise e a biologia sintética. O aprimoramento por meio da biocatálise pode ser feito utilizando as enzimas para tentar modificar os compostos já existentes in vitro, enquanto que por biologia sintética por meio da introdução dos genes responsáveis pela expressão dessas enzimas em outros microrganismos, como bactérias e leveduras, para produzir novas estruturas de antimicrobianos.
“Já existe uma tendência na indústria farmacêutica para tentar modificar antibióticos por biocatálise ou biologia sintética e torná-los menos sensíveis à resistência. Com esses estudos, será possível selecionar as características boas de cada molécula e produzir uma molécula que seja menos tóxica e mais eficaz”, ressalta o pesquisador.
Texto por Dalcio Neto | Ipedss Science
Fonte: Gabriel Marinho / Jornal da USP
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