A tuberculose é uma das 10 principais causas de morte no mundo. Quase 2 milhões de pessoas morrem por ano devido a esta doença infeciosa, e estima-se que 2 mil milhões de pessoas estejam cronicamente infetadas. A única vacina, desenvolvida há 100 anos, oferece uma proteção limitada e os pacientes da doença estão a tornar-se cada vez mais resistentes aos medicamentos disponíveis.
Apesar do significativo impacto da doença na humanidade, continua a conhecer-se pouco sobre como a tuberculose se desenvolve e se espalha no corpo.
Um grupo de investigadores dos Institutos Gladstone, Universidade da Califórnia, em São Francisco (UCSF), e da Universidade da Califórnia, em Berkeley (UCB), usou uma nova abordagem para obter uma visão completamente nova da forma como a tuberculose infeta as pessoas. O estudo já publicado na revista científica ‘Molecular Cell’ indica a descoberta de interações entre a tuberculose e proteínas humanas. Uma descoberta que pode levar a novas abordagens no combate à infeção.
Nevan J. Krogan, investigador dos Institutos Gladstone e diretor do Quantitative Biosciences Institute da UCSF, referiu: “Com uma melhor compreensão dos mecanismos utilizados pela tuberculose para perturbar a nossa resposta imune, nós podemos, eventualmente, otimizar as estratégias de vacinas, bem como explorar terapias para complementar os antibióticos.”
Uma nova maneira de combater a tuberculose
A tuberculose é uma doença complexa, uma vez que é causada por bactérias formadas por 4.000 genes, em comparação com os vírus que geralmente possuem 10 ou 15 genes. Durante a infeção, os genes produzem aproximadamente 100 proteínas dentro das células humanas. Mas até agora os cientistas não sabem praticamente nada sobre o que essas proteínas fazem no corpo.
Nevan J. Krogan em conjunto com Jeffery S. Cox, da UCB, utilizaram uma abordagem baseada em espectrometria de massa para identificar interações entre proteínas de tuberculose e proteínas humanas.
“É a primeira vez que esta abordagem foi aplicada à tuberculose” indicou Jeffery S. Cox, e acrescentou: “Essencialmente, esta tecnologia funciona colocando um ‘gancho’ nas proteínas da tuberculose. Quando as ‘pescamos’ fora das células humanas às quais estão ligadas, podemos ver como é que interagem.”
Usando esse método, a equipa de cientistas atingiu 34 proteínas da tuberculose, e muito poucas destas proteínas tinham sido estudadas.
“Encontramos 187 interações entre as proteínas de tuberculose e as proteínas humanas”, referiu Nevan J. Krogan, e acrescentou: “Uma nova destas interações pode representar um alvo para os fármacos – uma nova maneira de combater a tuberculose”.
Uma conexão responde a infeções bacterianas e virais
Após a descoberta inicial, Nevan J. Krogan e Jeffery S. Cox concentraram a atenção numa conexão específica, tendo estudado a interação física entre a proteína humana CBL e uma proteína da tuberculose chamada LpqN.
Os investigadores verificaram que quando removem a proteína LpqN, a tuberculose já não consegue infetar as células humanas. No entanto, quando a proteína CBL também é excluída, a infeção por tuberculose pode retomar seu crescimento regular. O que sugere que a proteína CBL está envolvida na limitação de infeções bacterianas.
“Curiosamente, descobrimos que quando o CBL é removida, as células também se tornam mais resistentes a infeções por vírus, como o herpes”, esclareceu Jeffery S. Cox, e acrescentou: “Acreditamos que a CBL age como uma opção para alternar entre respostas antibacterianas e antivirais na célula. Por isso, é importante estudar as interações entre as proteínas de maneira imparcial, pois nunca se sabe o que se vai encontrar!”
Uma visão holística de problemas complexos
Ao estudar como as proteínas interagem e trabalham juntas, os cientistas podem começar a mapear proteínas e encontrar conexões inesperadas. Assim como podem comparar as interações de proteínas entre muitos patógenos e identificar semelhanças, um trabalho que os investigadores Jeffery S. Cox e Nevan J. Krogan lançaram e assim vão mapear de forma abrangente as redes de genes e proteínas subjacentes às doenças infeciosas e desenvolver tecnologias que levem a novas terapias direcionadas.
Os dois cientistas também ajudaram a lançar o BioFulcrum Viral and Infectious Disease Research Program, Gladstone, em 2017. O objetivo deste programa é desenvolver terapias direcionadas ao hospedeiro.
“A maioria das terapias para combater um infeção atualmente tem como alvo os vírus ou as bactérias”, referiu Nevan J. Krogan. “Mas os vírus e as bactérias sofrem mutações rapidamente e desenvolvem resistência aos tratamentos existentes. Em vez disso, queremos direcionar os tratamentos para as proteínas hospedeiras humanas envolvidas nas mesmas vias. Isto poderá permitir desenvolver terapias que usem um único fármaco para tratar múltiplos patógenos”.
Os cientistas já identificaram vias comuns sequestradas em células humanas. Os genes humanos sequestrados pela tuberculose, por exemplo, são os mesmos genes mutados em muitos outros estados patológicos, incluindo cancro e o autismo.
Nevan J. Krogan concluiu “É como encontrar o calcanhar de Aquiles da célula e direcioná-lo para combater muitas doenças de uma só vez”.
