Uma nova arma contra a resistência aos antibióticos
Combater a resistência aos antibióticos através da captura de bactérias
A identificação rápida de certas bactérias permite otimizar os tratamentos antibióticos. Uma equipa da Universidade de Zurique, apoiada pelo SNSF, desenvolveu moléculas para detetar e capturar certas espécies.
A descoberta dos antibióticos revolucionou a medicina no século XX, salvando inúmeras vidas. No entanto, o aparecimento de bactérias resistentes tornou-se rapidamente um novo desafio. Um fator-chave para resolver este problema é a capacidade de identificar as bactérias que causam uma infeção. Isto permite aos prestadores de cuidados de saúde utilizar antibióticos direcionados e eficazes e reduzir o risco de desenvolvimento de novas formas de resistência.
Com o apoio da Fundação Nacional Suíça para a Ciência (SNSF), os cientistas desenvolveram moléculas para detetar certas bactérias mais rapidamente do que antes. A sua investigação foi recentemente publicada na revista Communications Biology. Estas moléculas abrem caminho a métodos de diagnóstico médico acelerados, em especial - mas não só - nos casos de infecções da corrente sanguínea. "As moléculas desenvolvidas já estão a ser utilizadas numa parceria com a start-up Rqmicro, de Zurique, que fornece ferramentas para monitorizar a qualidade da água", afirma Markus Seeger, o bioquímico que liderou este estudo no Instituto de Microbiologia Médica da Universidade de Zurique.
Acelerar certos diagnósticos
"Na corrida entre a evolução das bactérias resistentes e o desenvolvimento de novos antibióticos, não temos qualquer hipótese. As bactérias estão em guerra com os vírus há milhões de anos e estão habituadas a evoluir para escapar a novos perigos", diz o investigador. A única solução que temos atualmente é utilizar os antibióticos de forma eficiente e moderada. Isto evita que as bactérias sejam constantemente expostas a resíduos ou vestígios de antibióticos no seu ambiente, de modo a que, quando os antibióticos são utilizados para tratamento, continuem a ser eficazes a matar as bactérias. Esta estratégia requer diagnósticos médicos tão rápidos e exactos quanto possível. No entanto, os métodos tradicionais de identificação levam tempo. Envolvem a recolha de bactérias do doente e o seu crescimento até que haja um número suficiente para efetuar análises detalhadas. A fase de crescimento pode demorar até 12 horas para algumas espécies, por vezes mais. As análises demoram depois mais duas horas. Markus Seeger e a sua equipa estão a tentar acelerar este processo: "A nossa ideia é detetar mais rapidamente certas bactérias, mesmo em pequenas quantidades, dando-lhes cores específicas. O nosso objetivo é capturá-las diretamente no sangue para aumentar a sua densidade e analisá-las mais rapidamente". Esta abordagem não fornece um diagnóstico conclusivo, mas significa que podemos confirmar mais rapidamente do que com os métodos tradicionais se determinadas bactérias estão presentes. Isto poupa tempo valioso, especialmente em casos de infecções da corrente sanguínea, em que esperar um ou dois dias por análises pormenorizadas pode não ser viável.
A equipa de Markus Seeger concentrou-se na deteção da bactéria Escherichia coli (E. coli), normalmente associada a infecções do trato urinário e infecções da corrente sanguínea. Além disso, as taxas de resistência desta espécie de bactéria aumentaram na Suíça entre 2004 e 2024, quadruplicando para certas classes de antibióticos. "Saber se uma infeção é causada por Escherichia coli ou por outra bactéria já é uma boa base para tomar uma primeira decisão sobre o tratamento a administrar", afirma o bioquímico. De facto, as ferramentas desenvolvidas pela sua equipa poupariam cerca de seis horas das doze necessárias para os diagnósticos tradicionais.
Penetrar na "selva de açúcares"
Markus Seeger e a sua equipa tiveram de resolver dois problemas para capturar a Escherichia coli. Por um lado, tinham de encontrar o isco certo, ou seja, um elemento específico comum a todas as bactérias Escherichia coli. Por outro lado, o investigador admite que "subestimou a complexidade da selva de açúcares que actua como barreira à volta das bactérias". Esta selva é tão densa que poucas moléculas conseguem penetrar nela.
Como gancho, os cientistas optaram por anticorpos em miniatura, conhecidos como nanocorpos. O seu tamanho reduzido permite-lhes passar facilmente entre os ramos de açúcar. São também mais estáveis do que os anticorpos convencionais, o que significa que permanecem funcionais durante períodos mais longos à temperatura ambiente. Este é um elemento-chave para obter ferramentas de deteção que possam ser transportadas e armazenadas sem ter de se preocupar com cadeias de frio. A equipa pesquisou uma base de dados internacional e um registo de bactérias detectadas em hospitais suíços. Ao analisar o genoma das bactérias do tipo Escherichia coli registadas, foi identificada uma proteína - OmpA - cuja forma específica se encontra apenas na Escherichia coli. Posteriormente, o grupo desenvolveu nanocorpos capazes de detetar esta versão da OmpA de forma direcionada e eficaz em mais de 90% dos membros da espécie. Os nanocorpos funcionam como um gancho que captura especificamente as bactérias Escherichia coli.
Esta solução significa que as bactérias podem ser coloridas mas não capturadas. Como explica Markus Seeger, "Para detetar Escherichia coli, isto funciona bem. Podemos ligar pequenas moléculas de corante aos nanocorpos sem aumentar significativamente o seu tamanho. No entanto, para capturar as bactérias, usamos esferas magnéticas maiores, que não conseguem penetrar na selva de açúcares que rodeia as bactérias". Por isso, os cientistas criaram uma espécie de cana de pesca para o seu kit de deteção - um fio molecular que foi desenvolvido para ligar os nanocorpos (o anzol) às esferas magnéticas bloqueadas pelos açúcares (a pega). "Dispomos agora de uma ferramenta para detetar e capturar Escherichia coli. Espero que possamos implementá-la com êxito no diagnóstico clínico. Já estamos a utilizá-lo em análises ambientais", afirma Markus Seeger.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Michèle Sorgenfrei, Lea M. Hürlimann, Andrea Printz, Fanny Wegner, Damien Morger, Fabian Ackle, Mélissa M. Remy, Grzegorz Montowski, Hans-Anton Keserue, Aline Cuénod, Frank Imkamp, Adrian Egli, Peter M. Keller, Markus A. Seeger; "Rapid detection and capture of clinical Escherichia coli strains mediated by OmpA-targeting nanobodies"; Communications Biology, Volume 8, 2025-7-14
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