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Um novo estudo mostra que os ribossomos eucarióticos podem ser modificados para responder aos antibióticos da mesma forma que os ribossomos procarióticos.
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| Ribossomos traduzindo fita de RNA |
De acordo com pesquisadores da Universidade de Illinois em Chicago, os antibióticos usados para tratar infecções bacterianas comuns, como pneumonia e sinusite, também podem ser usados para tratar doenças humanas, como o câncer. Teoricamente, pelo menos.
Conforme descrito em um novo estudo da Nature Communications , a equipe do UIC College of Pharmacy demonstrou em experimentos de laboratório que os ribossomos eucarióticos podem ser modificados para responder aos antibióticos da mesma forma que os ribossomos procarióticos.
Fungos, plantas e animais - como os humanos - são eucariotos; eles são compostos de células que têm um núcleo claramente definido. As bactérias, por outro lado, são procariontes. São constituídos por células, que não possuem núcleo e apresentam estrutura, tamanho e propriedades diferentes. Os ribossomos de células eucarióticas e procarióticas, responsáveis pela síntese de proteínas necessárias ao crescimento e reprodução celular, também são diferentes.
"Alguns antibióticos, usados para tratar infecções bacterianas, funcionam de uma maneira interessante. Eles se ligam ao ribossomo das células bacterianas e inibem de forma muito seletiva a síntese de proteínas. Algumas proteínas podem ser produzidas, mas outras não", disse Alexander Mankin, do Alexander Neyfakh Professor de Química Medicinal e Farmacognosia no UIC College of Pharmacy e autor sênior do estudo. "Sem que essas proteínas sejam produzidas, as bactérias morrem."
Quando as pessoas usam antibióticos para tratar uma infecção, as células do paciente não são afetadas porque os medicamentos não são projetados para se ligar aos ribossomos de formas diferentes das células eucarióticas.
“Como existem muitas doenças humanas causadas pela expressão de proteínas indesejadas - isso é comum em muitos tipos de câncer ou doenças neurodegenerativas, por exemplo - queríamos saber se seria possível usar um antibiótico para parar uma célula humana de fazer as proteínas indesejadas, e apenas as proteínas indesejadas ", disse Mankin.
Para responder a essa pergunta, Mankin e o primeiro autor do estudo, Maxim Svetlov, professor assistente de pesquisa do departamento de ciências farmacêuticas, analisaram a levedura, um eucarioto com células semelhantes às células humanas.
A equipe de pesquisa, que incluiu parceiros da Alemanha e da Suíça, realizou um "truque legal", disse Mankin. "Nós projetamos o ribossomo de levedura para ser mais parecido com uma bactéria."
A equipe de Mankin e Svetlov usou bioquímica e genética fina para alterar um nucleotídeo de mais de 7.000 no RNA ribossômico de levedura, o que foi suficiente para fazer um antibiótico macrolídeo - uma classe comum de antibióticos que funciona ligando-se aos ribossomos bacterianos - agir sobre a levedura ribossomo. Usando este modelo de levedura, os pesquisadores aplicaram perfil genômico e análise estrutural de alta resolução para entender como cada proteína na célula é sintetizada e como o macrolídeo interage com o ribossomo de levedura.
"Por meio dessa análise, entendemos que dependendo da assinatura genética específica de uma proteína - a presença de uma sequência 'boa' ou 'ruim' - o macrolídeo pode interromper sua produção no ribossomo eucariótico ou não", disse Mankin. "Isso nos mostrou, conceitualmente, que os antibióticos podem ser usados para inibir seletivamente a síntese de proteínas em células humanas e para tratar doenças humanas causadas por proteínas 'ruins'."
Os experimentos dos pesquisadores da UIC fornecem uma base para estudos futuros. "Agora que sabemos que os conceitos funcionam, podemos procurar antibióticos que sejam capazes de se ligar aos ribossomos eucarióticos não modificados e otimizá-los para inibir apenas as proteínas que são ruins para o ser humano", disse Mankin.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela University of Illinois at Chicago
