Pesquisadores utilizam a Escherichia coli para produção de novos antibióticos

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Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas, e do Departamento de Engenharia Química e Biológica, da Universidade de Buffalo, em Nova York, estão utilizando colônias de bactérias Escherichia coli (E. Coli), conhecidas por serem encontradas em fezes humanas, para a produção de novas formas de antibióticos — incluindo três que prometem combater bactérias resistentes a medicamentos.

Liderado pelo professor de engenharia química e biológica Blaine Pfeifer, o estudo foi publicado nesta sexta-feira na revista "Science Advances". Por mais de uma década, Pfeifer estuda como fazer com que a E. coli gere novas variedades de eritromicina, um antibiótico popular.

Em seu estudo, ele e seus colegas afirmam que conseguiram realizar esse feito com sucesso, sintetizando novas formas da droga com estruturas diferentes das versões existentes. Três destas novas variedades de eritromicina conseguiram matar bactérias da espécie Bacillus subtilis, que é resistente à eritromicina original usada clinicamente.

— Estamos focando em tentar chegar a novos antibióticos que podem superar a resistência a essas drogas, e vemos isso (os resultados do estudo) como um grande avanço — afirmou Pfeifer. — Nós criamos não só análogos do eritromicina, mas também desenvolvemos uma plataforma para usar a E. coli para produzir a droga. Isso abre portas para possibilidades adicionais de engenharia no futuro, e poderia nos levar a novas formas de antibióticos. A eritromicina é usada em uma variedade de doenças, de pneumonia e tosse, a infecções de pele e urinárias.

“Santo Graal” dos pesquisadores - Fazer com que a E. coli produza novos antibióticos tem sido uma espécie de Santo Graal para os pesquisadores da área. Isso porque a E. coli cresce rapidamente, o que acelera etapas experimentais e auxiliares de esforços para desenvolver e aumentar a produção de medicamentos.

A espécie também aceita novos genes de forma relativamente fácil, tornando-a uma excelente candidata para a engenharia. Enquanto as notícias muitas vezes se concentram sobre os perigos da E. coli, a maioria dos tipos desta bactéria são realmente inofensivos, incluindo os utilizados pela equipe de Pfeifer no laboratório.

O processo para a criação da eritromicina começa com a construção de três partes básicas chamadas precursores metabólicos – compostos químicos que são combinados e manipulados em um processo semelhante a uma linha de montagem para formar o antibiótico.

Já para criar novas variedades da eritromicina, com ligeiras diferenças em seus formatos, os cientistas podem teoricamente atingir qualquer etapa dessa linha de montagem, usando técnicas que acrescentem partes com estruturas diferentes das originais.

Etapa subestimada – No estudo de Pfeifer, os pesquisadores se focaram em uma etapa próxima ao fim do processo, que havia recebida pouca atenção de cientistas até o momento. Eles usaram enzimas para prender 16 diferentes formas de moléculas de açúcar a uma molécula chamada 6-desoxieritronolido B. Cada uma delas foi aderida com sucesso, o que produziu ao final da linha de montagem mais de 40 análogos da eritromicina.

- O sistema que criamos é surpreendentemente flexível, e essa é uma das maiores vantagens – explicou Pfeifer.

- Nós estabelecemos uma plataforma para usar a E. Coli para produzir eritromicina, e agora que conseguimos, podemos começar a alterá-la de diversas maneiras.

 

Imagem/Reprodução: Guojlan/Universidade de Byffalo

Fonte: O Globo