Cientistas da Universidade de Manchester, no Reino Unido, usaram a ferramenta de edição de genes CRISPR-Cas9 para criar novas enzimas NRPS que fornecem antibióticos clinicamente importante. Com este trabalho, abriram caminho para a produção de uma nova geração de antibióticos complexos.
A reengenharia de linhas de montagem biossintéticas, incluindo peptídeos sintetases não ribossomais (NRPS) e enzimas megassintases relacionadas, é uma nova e poderosa ferramenta para o desenvolvimento de futuros medicamentos para combater a resistência antimicrobiana.
No artigo “Gene editing enables rapid engineering of complex antibiotic assembly lines”, publicado na Nature Communications, os autores descrevem como a tecnologia de edição de genes pode ser usada para criar novas enzimas NRPS que fornecem antibióticos clinicamente importantes. Mais especificamente, descrevem como o CRISPR-Cas9 pode ser utilizado para desenvolver rapidamente uma das linhas de montagem de megassintases mais complexas da natureza: as enzimas NRPS de 2,0 MDa que fornecem o antibiótico lipopeptídeo enduracidina.
“O surgimento de patogénicos resistentes a antibióticos é uma das maiores ameaças que enfrentamos hoje. A abordagem que fizemos com a edição genética é uma maneira muito eficiente e rápida de desenvolver enzimas complexas que podem produzir novas estruturas antibióticas com propriedades potencialmente aprimoradas”, afirmou um dos autores do estudo, Jason Micklefield, professor de biologia química no Manchester Institute of Biotechnology.
Neste estudo, a edição genética foi usada para trocar subdomínios dentro das NRPS, alterando a seletividade do substrato, levando a dez novas variantes lipopeptídicas com bons rendimentos. As enzimas NRPS são prolíficas produtoras de antibióticos naturais, como a penicilina. No entanto, até agora, manipular essas enzimas complexas para produzir antibióticos novos e mais eficazes tem sido um grande desafio.
Os investigadores dizem que a tecnologia de edição de genes pode ser usada para produzir antibióticos aprimorados e possivelmente levar ao desenvolvimento de novos tratamentos que ajudem na luta contra patógenos e doenças resistentes a medicamentos no futuro.
O governo britânico estima que as infeções por resistência antimicrobiana (RAM) causam 700 mil mortes por ano em todo o mundo e deverão aumentar para 10 milhões. A RAM também ameaça muitos dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, com mais de 28 milhões de pessoas que poderão ser forçadas a viver em situação de pobreza extrema até 2050, a menos que a RAM seja contida.
O artigo foi publicado originalmente em CiB - Centro de Informação de Biotecnologia.
