Pesquisadores do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP) estão próximos de uma inovação promissora na medicina. Um estudo liderado pelo professor Márcio Dias no Laboratório de Biologia Estrutural Aplicada explora a possibilidade de criar versões mais seguras e menos tóxicas do antibiótico gentamicina, medicamento amplamente utilizado para combater infecções bacterianas, mas que apresenta limitações em algumas aplicações devido ao risco de efeitos colaterais nos rins e ouvidos.
A gentamicina, derivada da bactéria Micromonospora purpurea, é uma opção eficaz em tratamentos tópicos, como pomadas para infecções de pele. Contudo, em outras formas de administração, sua toxicidade se torna uma preocupação séria. A pesquisa do ICB-USP, vinculada ao Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3), concentrou-se nos componentes específicos da gentamicina, identificando estruturas inéditas que podem ser manipuladas para produzir variantes do antibiótico menos nocivas.
Descobertas Inovadoras: A Função da Enzima GenB2
A composição da gentamicina inclui cinco moléculas, com graus variados de atividade antibiótica e toxicidade. A equipe de pesquisadores direcionou o estudo para duas dessas moléculas, conhecidas como gentamicina C2 e C2a, que possuem estruturas muito similares, mas diferem por um rearranjo atômico específico. A enzima GenB2 é fundamental nesse processo, pois atua convertendo a molécula C2 em C2a. Sem essa enzima, a gentamicina teria apenas quatro componentes, o que pode impactar diretamente sua eficácia e toxicidade.
Ao investigar as características da GenB2, a equipe de pesquisa constatou que a enzima opera de maneira única, utilizando vitamina B6 e um aminoácido raro chamado cisteína, que não é comum em outras enzimas da mesma classe. Essa peculiaridade pode ser explorada para ajustes no processo de biossíntese, permitindo que, no futuro, a produção de gentamicina possa ser ajustada para priorizar componentes mais seguros, como a C2 ou a C2a, reduzindo os riscos de efeitos adversos em pacientes.
Avanços no Tratamento de Infecções com Menor Impacto à Saúde
As descobertas abrem caminho para o desenvolvimento de antibióticos mais seletivos e menos prejudiciais, um avanço significativo no tratamento de infecções bacterianas. De acordo com o professor Márcio Dias, ao manipular o processo de produção, pode-se obter formas mais puras das moléculas da gentamicina, o que diminui sua toxicidade. “Essas pequenas mudanças na estrutura da gentamicina não apenas melhoram sua eficácia como também minimizam os danos potenciais ao paciente”, explica Dias.
A possibilidade de adaptar a atuação da GenB2 para otimizar a produção de moléculas específicas pode representar um salto na segurança dos antibióticos, que são ferramentas indispensáveis, mas que, em muitos casos, precisam de refinamentos para serem menos agressivos ao organismo humano.
Apoio e Futuro da Pesquisa
Este projeto foi desenvolvido com o apoio do programa Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) e recebeu uma Bolsa de Doutorado Direto para Priscila dos Santos Bury, orientanda de Dias. Os resultados obtidos até agora foram publicados na renomada revista ACS Chemical Biology, destacando a contribuição brasileira para a inovação e segurança no campo dos antibióticos.
A continuidade desse estudo não apenas coloca o Brasil em uma posição de destaque na biotecnologia, mas também aponta para um futuro em que infecções bacterianas graves poderão ser tratadas com antibióticos mais seguros e de alta qualidade, minimizando os riscos de efeitos colaterais severos para pacientes de todas as idades.
O artigo Structural and Functional Basis of GenB2 Isomerase Activity from Gentamicin Biosynthesis pode ser lido clicando AQUI.
Referências:
Agência Fapesp
