Pesquisadores do Grupo de Pesquisa Interdisciplinar de Resistaªncia Antimicrobiana (AMR) da Aliana§a de Pesquisa e Tecnologia de Cingapura-MIT (SMART), empresa de pesquisa do MIT em Cingapura, juntamente com colaboradores da Universidade Tecnola³gica de Nanyang, identificaram uma nova lisina de fago - Abp013 - que poderia ser usada como um agente antimicrobiano alternativo contra duas das bactanãrias mais mortais: Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae . 

As lisinas osenzimas produzidas por bacteria³fagos osdemonstraram grande potencial como uma nova classe de antimicrobianos, pois suas propriedades permitem que eles atinjam de forma rápida e direta os principais componentes estruturais das paredes celulares de uma bactanãria e, ao fazaª-lo, reduzem a capacidade da bactanãria de desenvolver resistência. 

O uso inapropriado e extensivo de antibia³ticos nas últimas décadas levou ao surgimento da resistência antimicrobiana osum fena´meno no qual cepas bacterianas desenvolvem mecanismos para resistir a medicamentos projetados para mata¡-las. Somente em 2019, estima-se que 4,95 milhões de pessoas morreram de infecções associadas ou atribua­veis a  resistência antimicrobiana. Essa questãojá premente, agravada ainda mais pelo uso generalizado de antibia³ticos durante a pandemia de Covid-19 , destaca a necessidade urgente de novos agentes terapaªuticos contra os quais as bactanãrias são difa­ceis de desenvolver resistência. 

“A resistência antimicrobiana continua sendo uma ameaça cada vez maior para a humanidade, e um número crescente de pessoas morre a cada ano de infecções por superbactanãrias. O desenvolvimento de novos agentes que matam bactanãrias écrucial, e as lisinas tem se mostrado muito promissoras no tratamento de feridas crônicas mortais e infecções pulmonares contra as quais não hántibia³ticos eficazes e opções de tratamento limitadas estãodispona­veis”, diz Joash Chu, primeiro autor do artigo que documentou a descoberta, e um pesquisador da SMART no momento do estudo.

As lisinas tem sido altamente eficazes no combate a s bactanãrias Gram-positivas osque não possuem uma membrana lipa­dica externa e, portanto, são facilmente mortas pelas lisinas. Por outro lado, em bactanãrias Gram-negativas, a presença de uma membrana externa impede que muitas lisinas matem as bactanãrias de forma eficiente. Assim, a descoberta da nova lisina Abp013 écrucial no avanço dos manãtodos de tratamento contra patógenos Gram-negativos multirresistentes. 

Em um artigo intitulado “ Novel Phage Lysin Abp013 against Acinetobacter baumannii ” publicado na revista médica Antibiotics , a equipe SMART AMR revela suas descobertas sobre a capacidade do Abp013 de acessar e matar efetivamente várias cepas bacterianas. O estudo mostrou que Abp013 apresentou boa permeabilidade e atividade de morte contra maºltiplas cepas de Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae , mesmo quando estãoem um ambiente mais complexo no qual as lisinas tipicas são ineficazes. 

Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae são superbactanãrias responsa¡veis ​​por uma infinidade de infecções potencialmente fatais, como pneumonia e meningite, especialmente entre os doentes e imunocomprometidos. Infelizmente, muitas cepas dessas bactanãrias são difa­ceis de tratar, pois crescem cada vez mais resistentes aos antibia³ticos. Normalmente, para tratar infecções por Acinetobacter , os profissionais de saúde precisam enviar uma amostra para exames laboratoriais para determinar quais antibia³ticos são eficazes no combate a  bactanãria. Assim, a importante descoberta de Abp013 e suas propriedades únicas de direcionamento de bactanãrias podem avana§ar no desenvolvimento de remanãdios para direcionamento mais rápido e eficaz dessas bactanãrias. 

“Abp013 éa primeira lisina Gram-negativa encontrada para exibir seletividade de hospedeiro. Antes da descoberta de Abp013, nenhuma outra lisina écapaz de atingir Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae, mas não Pseudomonas aeruginosa . Compreender o mecanismo por trás dessa seletividade ajudara¡ a orientar o desenvolvimento de variantes de lisina personalizadas para atingir apenas bactanãrias patogaªnicas, para um tratamento mais preciso de infecções bacterianas”, diz Goh Boon Chong, principal cientista de pesquisa da SMART AMR e coautor do livro papel.

No futuro, os pesquisadores investigara£o ainda mais a estrutura cristalina dessa nova lisina e entendera£o seus mecanismos subjacentes exclusivos. Isso abrira¡ a possibilidade de trocar ou mesclar os componentes da lisina com outras lisinas ou componentes antimicrobianos para estimular a engenharia de lisinas Gram-negativas com potaªncia superior e levar ao desenvolvimento de agentes terapaªuticos alternativos que podem resistir a  resistência. 

A SMART AMR vem desenvolvendo manãtodos para o direcionamento personalizado de bactanãrias usando lisinas , e esses esforços foram alimentados pelo suporte inicial do SMART Innovation Center . A Intra-CREATE Collaborative Seed Grant da National Research Foundation (NRF) de Cingapura incentiva e facilita a colaboração entre as instituições parceiras do CREATE localizadas em Cingapura, para obter maior impacto dos esforços de pesquisa colaborativa.

A SMART foi estabelecida pelo MIT e pela NRF em 2007. A SMART éa primeira entidade no Campus for Research Excellence and Technological Enterprise ( CREATE ) e serve como um centro intelectual e de inovação para interações de pesquisa de ponta entre o MIT e Cingapura. A SMART atualmente compreende um Centro de Inovação e cinco Grupos de Pesquisa Interdisciplinares (IRGs): AMR, Ana¡lise Cra­tica para Manufatura de Medicina Personalizada, Tecnologias Disruptivas e Sustenta¡veis ​​para Precisão Agra­cola, Mobilidade Urbana Futura e Sistemas Eletra´nicos de Baixa Energia.

A pesquisa SMART éfinanciada pela NRF sob o programa CREATE. Este estudo éapoiado pela NRF, sob sua Intra-CREATE Collaborative Seed Grant.

O AMR IRG éum programa translacional de pesquisa e empreendedorismo que aborda a crescente ameaça da resistência antimicrobiana. Ao alavancar talentos e tecnologias convergentes em Cingapura e no MIT, a AMR desenvolve várias abordagens inovadoras e disruptivas para identificar, responder e tratar infecções microbianas resistentes a medicamentos. Por meio de fortes colaborações cienta­ficas e cla­nicas, seu objetivo éfornecer soluções hola­sticas e transformadoras para Cingapura e para o mundo.