Biotecnologia
Utilizando CRISPR para reverter a resistência a antibióticos
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O aumento da resistência aos antibióticos
As infecções bacterianas são muito menos mortais do que costumavam ser antes da introdução dos antibióticos.
“Antes de termos antibióticos, infecções como a escarlatina podiam até causar problemas cardíacos. Cirurgias frequentemente resultavam em infecções sanguíneas fatais, como bacteremia ou septicemia.
Como os antibióticos salvam silenciosamente tantas vidas todos os dias, começámos a considerá-los garantidos. Mas isso está longe de ser uma suposição segura. As bactérias evoluem muito rapidamente e não morrer devido aos antibióticos é uma forte pressão evolutiva. Portanto, é comum que um novo antibiótico perca eficácia após 10-15 anos.
A única coisa que manteve os antibióticos à frente da resistência bacteriana foi o esforço contínuo dos pesquisadores em descobrir novas moléculas década após década. Esta é uma guerra silenciosa entre pesquisadores e patógenos.
Recentemente, os patógenos começaram a vencer. A resistência aos antibióticos é um problema crescente, especialmente no que diz respeito a doenças contraídas em hospitais. A resistência aos antibióticos mata mais de 1.27 milhão de pessoas anualmente em todo o mundo. Muito poucas novas classes de antibióticos foram descobertas desde 2000.
Fonte: Afago
Valor, Descobriu-se que os micro e nanoplásticos onipresentes reduzem a eficácia dos antibióticos.Algumas abordagens mais recentes podem ajudar, como polímeros antibacterianos, vacinas de mRNA, ou antibióticos vivos chamados fagos.
Todas essas novas ideias ajudarão, mas nenhuma delas resolve o problema de as bactérias continuarem se adaptando rapidamente a novos antibióticos e métodos antibacterianos.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia descobrem um novo conceito que "contamina" populações bacterianas, fazendo com que percam a resistência a antibióticos, utilizando o sistema de edição genética CRISPR.
Eles publicaram seus resultados em um estudo.1 intitulado "Um sistema semelhante ao de direcionamento genético conjugal suprime eficientemente a resistência a antibióticos em uma população bacteriana.".
Transformando o CRISPR em um antibiótico
Um esforço a longo prazo
Essa técnica interrompe os genes que codificam fatores de resistência a antibióticos presentes em um plasmídeo (um fragmento de DNA circular comum em bactérias) por meio da inserção precisa nos genes-alvo, desativando-os. Essa abordagem se mostrou promissora, superando em mais de 100 vezes as abordagens padrão de corte e destruição do CRISPR para resistência a antibióticos.
A equipe desenvolveu um sistema de Genética Proativa (Pro-AG) de segunda geração chamado pPro-MobV.
Essa tecnologia atualizada foi projetada não apenas para eliminar a resistência aos antibióticos, mas também para se espalhar pelas comunidades bacterianas e desativar os genes que as tornam resistentes aos antibióticos.
Isso ocorreu através da utilização da "transferência conjugal" como arma contra as bactérias, um processo semelhante ao acasalamento bacteriano, que normalmente desempenha um papel fundamental na disseminação de genes que causam resistência a antibióticos. Nesse caso, porém, a vulnerabilidade aos antibióticos foi disseminada.
Sensibilidade a antibióticos com propagação espontânea
A ideia é semelhante a outros métodos de controle populacional utilizados em insetos, como, por exemplo, populações de mosquitos transmissores da malária "contaminadas" com variantes criadas em laboratório que não conseguem transmitir a doença, disseminando a característica quando se reproduzem.
“Com o pPro-MobV, trouxemos o conceito de direcionamento genético de insetos para bactérias como uma ferramenta de engenharia populacional. Com essa nova tecnologia baseada em CRISPR, podemos pegar algumas células e deixá-las neutralizar a resistência antimicrobiana em uma grande população-alvo.”
Professor Ethan Bier - Escola de Ciências Biológicas da UC San Diego
Este método resultou numa redução de aproximadamente 1000 vezes na propagação bacteriana em um teste de laboratório.
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| Característica | Antibióticos tradicionais | Abordagem de edição genética CRISPR |
|---|---|---|
| Mecanismo | Mata ou inibe o crescimento bacteriano. | Elimina genes de resistência dentro das bactérias. |
| Desenvolvimento de Resistência | Comum em 10 a 15 anos. | Atua diretamente na resistência; pode reverter a propagação da resistência. |
| Espalhar | Não se espalha entre bactérias | Pode se autopropagar por meio de conjugação de plasmídeos ou fagos. |
| Efeito em biofilmes | Penetração limitada | Atividade demonstrada em biofilmes (ambiente de laboratório) |
| Estado clínico | Amplamente aprovado e utilizado | Pesquisa em estágio inicial (pré-clínica) |
Mais importante ainda, também atua sobre biofilmes, uma densa rede de bactérias que aderem às superfícies, tornando-as insensíveis a antibióticos e desinfetantes. Os biofilmes estão envolvidos nas infecções mais graves, formando uma barreira protetora que limita a facilidade com que os medicamentos podem penetrar.
“O contexto do biofilme no combate à resistência a antibióticos é particularmente importante, visto que esta é uma das formas de crescimento bacteriano mais difíceis de superar em ambientes clínicos ou fechados, como tanques de aquicultura e estações de tratamento de esgoto.”
Professor Ethan Bier - Escola de Ciências Biológicas da UC San Diego
A capacidade de influenciar os biofilmes em estações de tratamento de esgoto e fazendas também poderia reduzir drasticamente a disseminação da resistência a antibióticos em humanos.
“Se conseguíssemos reduzir a transmissão de animais para humanos, poderíamos ter um impacto significativo no problema da resistência a antibióticos, já que estima-se que aproximadamente metade dela provenha do meio ambiente.”
Professor Ethan Bier - Escola de Ciências Biológicas da UC San Diego
Combinando CRISPR com bacteriófagos
Até o momento, o método foi implementado em plasmídeos bacterianos. Mas ele também poderia ser disseminado para populações bacterianas por meio de vírus especializados que atacam apenas bactérias, chamados bacteriófagos.
Isso poderia torná-lo especialmente eficaz no tratamento de pacientes ou grandes instalações, já que os vírus modificados podem se autorreplicar e se espalhar por conta própria.
“Essa tecnologia é uma das poucas maneiras que conheço que pode reverter ativamente a disseminação de genes resistentes a antibióticos, em vez de apenas retardar ou lidar com sua disseminação.”
Justin Meyer - Escola de Ciências Biológicas da UC San Diego
Conclusão
A resistência aos antibióticos é um problema crescente, mesmo que esforços científicos renovados possam encontrar, por um tempo, novos medicamentos e outros métodos antissépticos para manter as consequências sob controle.
Graças à engenharia genética moderna, o surgimento da resistência a antibióticos poderá um dia deixar de ser uma fatalidade que afete qualquer novo tratamento cerca de uma década após o seu lançamento.
Esta pesquisa ilustra a extraordinária versatilidade da tecnologia CRISPR, que passou de um interessante mecanismo genético a uma ferramenta para curar doenças genéticas, modificar culturas agrícolas e, agora, até mesmo atenuar a resistência a antibióticos.
Investindo na tecnologia CRISPR
A Editas foi fundada pela co-descobridora do CRISPR-Cas9, Jennifer Doudna. A Editas começou a trabalhar com o Cas9, mas agora está focada em uma versão proprietária do Cas12a que eles projetaram: AsCas12a.
Você pode ler mais sobre as propriedades exclusivas do Cas12a em nosso artigo dedicado “O que é CRISPR-Cas12a2? & Por que isso Importa?".
Fonte: editas
Você também pode ler uma visão geral de todas as empresas de Jennifer Doudna no artigo correspondente “Principais empresas de Jennifer Doudna para observar. "
A Editas está focada em Doença Falciforme (DF) e beta-talassemia, 2 doenças em que perdeu a corrida pela aprovação do primeiro tratamento para os concorrentes CRISPR Therapeutics e BlueBirdBio.
No geral, o programa SCD (recentemente renomeado Reni-Cell) foi adiada diversas vezes, gerando preocupação entre investidores, e desde então tem sido redirecionada para a terapia in vivo para diferenciá-la das terapias SCD já aprovadas.
No entanto, a Editas detém patentes significativas sobre o CRISPR-Cas12, que tem sido usado por pesquisadores da Universidade de New South Wales, Austrália, para desenvolver um teste de tira para COVID-19, ilustrando o potencial da tecnologia além da edição genética.
Editas também Em 2023, a Editas assinou um contrato de US$ 50 milhões com a Vertex para usar a propriedade intelectual Cas9 da empresa..
A Editas se concentra em outras versões do CRISPR além do CRISPR-Cas9 "clássico" e sua propriedade intelectual de pesquisa pode ser útil para estabelecer parcerias e gerar receitas sem um produto aprovado pela FDA, além de uma grande margem de lucro até 2026.
À medida que o Cas12a parece se tornar cada vez mais comprovado como o melhor método para edição multigênica, a experiência e o foco do pipeline da Editas nessa variante CRISPR podem se provar uma aposta vencedora no longo prazo.
Você também pode ler mais sobre outras empresas de CRISPR em nosso artigo correspondente “As 5 principais empresas CRISPR para investir”)
Últimas notícias e desenvolvimentos sobre ações da Editas (EDIT)
Estudo Referenciado
1. Kaduwal, S., Stuart, EC, Auradkar, A. et al. Um sistema semelhante ao de direcionamento genético conjugal suprime eficientemente a resistência a antibióticos em uma população bacteriana.. NPJ. Antimicrobianos e Resistência. 4, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z
