O membro fundador dessa nova familia de toxinas éa protea­na Tlde1 (type VI L,D-transpeptidase effector 1), produzida pela Salmonella osbactanãria que causa infecção gastrointestinal. Essa protea­na éutilizada pela Salmonella para atacar a parede celular de bactanãrias competidoras, induzindo sua morte. “Essa toxina contribui para eliminar as bactanãrias competidoras presentes na microbiota intestinal, facilitando que a Salmonella tenha acesso a s células do epitanãlio intestinal para invadir”, explica Ethel.

Na pesquisa, o grupo também descobriu o mecanismo que possibilita a  protea­na Tlde1 degradar a parede celular das bactanãrias-alvo. “Constatamos que ela ataca um dos precursores da parede celular, o que impede a competidora de sintetizar mais parede durante a divisão celular e o crescimento. Como a bactanãria-alvo continua crescendo, mas agora sem uma parede celular adequadamente estruturada, a membrana celular acaba rompendo com a pressão osma³tica, o que leva a  morte da bactanãria”, explica.

Segundo a autora, as toxinas com atividade antibacteriana tem potencial antimicrobiano, ou seja, podera£o ser exploradas biotecnologicamente no futuro. “Sa£o toxinas que vão sendo selecionadas pelas bactanãrias hámilhares de anos com esse propa³sito; e nospodemos tirar vantagem disso”, afirma. No entanto, ainda existe um longo caminho pela frente atéque isso ocorra. “Ao que tudo indica, a Tlde1 éuma toxina que evoluiu de uma protea­na que fazia parte da ‘maquinaria’ da sa­ntese da parede celular, mas que acabou se modificando”, conta. Por isso, o pra³ximo passo da pesquisa étentar descobrir por que Tlde1 deixou de ser uma enzima que constra³i parede celular para se tornar uma toxina que inibe sua sa­ntese.

Todo o trabalho da pesquisa foi realizado in vitro. “Na³s identificamos o gene fazendo a análise do genoma, depois expressamos a protea­na recombinante, purificamos e foram feitos ensaios enzima¡ticos. Em resumo: induzimos a expressão dessa protea­na na bactanãria-alvo e verificamos que ela adquiria outra morfologia e morria”, conta. Para comprovar a ação dessa protea­na em um contexto fisiola³gico, o grupo promoveu uma competição entre uma bactanãria selvagem e outra mutante. Ao coloca¡-las juntas, constataram que a mutante morria ao ser intoxicada por não ter a protea­na de imunidade contra Tlde1. O que não ocorreu com a selvagem. “Isso, porque toda bactanãria que apresenta toxina antibacteriana tem que expressar também o que chamamos de protea­na de imunidade para se proteger contra autointoxicação.”

A pesquisa teve a colaboração de outros pesquisadores. Bioinformatas do pra³prio ICB realizaram análises filogenanãticas e um pesquisador do Instituto de Quí­mica (IQ) da USP ajudou a purificar a protea­na recombinante. Da Universidade de Sheffield, no Reino Unido, veio a ajuda para realizar o ensaio enzima¡tico que revelou a atividade bioquímica da toxina. “Na³s já temos a protea­na recombinante e vamos tentar resolver a sua estrutura tridimensional em colaboração com um especialista em biologia estrutural da Universidade de Birmingham, também do Reino Unido.”

A pesquisa teve fomento do Programa Jovem Pesquisador da Fundação de Amparo a  Pesquisa do Estado de Sa£o Paulo (Fapesp). Por meio dele, foram contratadas as duas alunas de iniciação cienta­fica, que acabaram tendo um papel relevante no trabalho e por isso mereceram a coautoria no artigo. “Elas foram as primeiras alunas que recrutei e foram minhas únicas orientandas por um período, elas tiveram minha atenção exclusiva e oportunidade de realizar várias atividades no laboratório”, conta Ethel.

Na anãpoca em que a pesquisa foi iniciada, em 2018, Stephanie e Julia tinham, respectivamente, 21 e 19 anos. Ambas cursavam graduação em biologia no Instituto de Biociências (IB) da USP. Stephanie já tinha feito esta¡gio em um laboratório, mas para Julia era a primeira experiência. “Na graduação, nosaprendemos a teoria; no laboratório, vocêcoloca em prática . Tem que planejar experimentos, fazer pesquisa bibliogra¡fica, integrar todas essas habilidades e informações e produzir algo novo. Eu aprendi a fazer tudo isso la¡â€, relata Julia.

“Eu gostei muito de fazer a minha iniciação cienta­fica com uma pesquisadora jovem, que ainda não tem muitos orientandos e pode dar mais atenção aos seus alunos. Fez uma diferença enorme. A Ethel conseguiu acompanhar todos os meus passos no laboratório, isso deu confianção para que eu construa­sse mais independaªncia”, acrescenta Stephanie.

Atualmente, Stephanie estãofazendo mestrado tendo Ethel como orientadora. Enquanto Julia teve sua iniciação cienta­fica prorrogada.