Esperança Contra Superbactérias: Nova Classe De Antibióticos é Descoberta Após 30 Anos

Cientistas descobriram uma nova molécula natural chamada lariocidina, produzida por bactérias do solo, que age de forma diferente dos antibióticos atuais e consegue matar até bactérias resistentes. Ela ataca o "fábrica de proteínas" das bactérias de um jeito novo, é segura para células humanas e funcionou bem em testes com animais. Essa descoberta traz esperança no combate à resistência aos antibióticos.

Descobrir novos antibióticos é essencial porque muitas bactérias estão se tornando resistentes aos medicamentos que usamos hoje, um fenômeno conhecido como resistência bacteriana. Isso significa que infecções comuns, que antes eram facilmente tratáveis, estão se tornando perigosas ou até letais. 

Sem antibióticos eficazes, procedimentos médicos como cirurgias, tratamentos de câncer e até partos se tornam muito mais arriscados. Novos antibióticos ajudam a garantir que continuemos capazes de combater infecções e proteger a saúde pública global.

Pesquisadores da Universidade McMaster descobriram uma nova molécula promissora com potencial para se tornar um antibiótico poderoso contra bactérias resistentes, chamada lariocidina. 

Trata-se de um tipo especial de peptídeo laço, pequenas proteínas naturais com uma estrutura estável e complexa, produzidas por bactérias. A grande inovação aqui é que, ao contrário de outros antibióticos, a lariocidina ataca diretamente o ribossomo bacteriano, uma estrutura essencial onde as bactérias produzem suas proteínas.  

Sem essas proteínas, elas não conseguem crescer ou sobreviver. Esse alvo, o ribossomo, já é conhecido por ser o ponto de ação de vários antibióticos, mas a lariocidina se liga a ele de uma forma completamente nova, nunca antes observada, o que a torna especialmente valiosa contra bactérias que já desenvolveram resistência a outros medicamentos.

A molécula foi descoberta em uma bactéria do gênero Paenibacillus, coletada em uma amostra de solo de um quintal comum em Hamilton, no Canadá. Os cientistas cultivaram essa amostra por cerca de um ano, o que permitiu que até as bactérias de crescimento mais lento se desenvolvessem. 

Bactérias do solo do gênero Paenibacillus em cultura 

Foi assim que encontraram a Paenibacillus que produzia essa substância com forte atividade antibacteriana. A partir daí, os pesquisadores isolaram a lariocidina e também uma versão modificada dela, chamada lariocidina B, para estudar mais a fundo seu funcionamento.

Os testes laboratoriais mostraram que a lariocidina tem um efeito poderoso sobre uma ampla variedade de bactérias, inclusive as mais difíceis de tratar, como a Acinetobacter baumannii, uma das principais responsáveis por infecções hospitalares resistentes.  

Bactérias Acinetobacter baumannii, essa é uma bactéria extremamente perigosa e resistente a antibióticos. Ela costuma causar infecções hospitalares graves, especialmente em pacientes com o sistema imunológico comprometido, e pode afetar pulmões (pneumonia), correntes sanguíneas (sepse), feridas, trato urinário, e em casos mais raros, o sistema nervoso central (meningite, por exemplo, após cirurgias ou traumas cranianos). O mais preocupante nela é sua resistência a múltiplos antibióticos, o que dificulta muito o tratamento.

Além disso, ela se mostrou eficaz em testes com camundongos infectados, sem causar efeitos tóxicos às células humanas. Outro ponto muito positivo é que a lariocidina não é facilmente afetada pelos mecanismos comuns de resistência bacteriana, e também tem baixa chance de gerar resistência espontânea, o que a torna uma candidata muito promissora para o futuro.

Essa descoberta é especialmente relevante porque há quase 30 anos não se vê uma nova classe de antibióticos chegando ao mercado, e a resistência aos medicamentos existentes só cresce, algo que hoje causa a morte de cerca de 4,5 milhões de pessoas por ano no mundo, segundo a Organização Mundial da Saúde.  

O pesquisador Gerry Wright, à esquerda, e o bolsista de pós-doutorado Manoj Jangra, segurando um modelo impresso em 3D de lariocidina, o novo antibiótico que descobriram juntos. Crédito: Georgia Kirkos, Universidade McMaster

A lariocidina, com sua estrutura única e seu novo modo de ação, pode representar um avanço significativo na corrida para encontrar soluções eficazes contra a resistência antimicrobiana.

Agora, os cientistas enfrentam o desafio de conseguir produzir a molécula em maior escala e aprimorá-la para que possa se tornar um medicamento viável para uso clínico. Como ela é feita naturalmente por bactérias, isso exige bastante tempo e recursos, mas a equipe está confiante de que, com os ajustes certos, a lariocidina poderá abrir um novo capítulo no combate às superbactérias.

LEIA MAIS:

A broad-spectrum lasso peptide antibiotic targeting the bacterial ribosome

Manoj Jangra, Dmitrii Y. Travin, Elena V. Aleksandrova, Manpreet Kaur, Lena Darwish, Kalinka Koteva, Dorota Klepacki, Wenliang Wang, Maya Tiffany, Akosiererem Sokaribo, Brian K. Coombes, Nora Vázquez-Laslop, Yury S. Polikanov, Alexander S. Mankin, and Gerard D. Wright

Nature. 640, pages 1022–1030 (2025)

DOI: 10.1038/s41586-025-08723-7

Abstract:

Lasso peptides (biologically active molecules with a distinct structurally constrained knotted fold) are natural products that belong to the class of ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides1,2,3. Lasso peptides act on several bacterial targets4,5, but none have been reported to inhibit the ribosome, one of the main targets of antibiotics in the bacterial cell6,7. Here we report the identification and characterization of the lasso peptide antibiotic lariocidin and its internally cyclized derivative lariocidin B, produced by Paenibacillus sp. M2, which has broad-spectrum activity against a range of bacterial pathogens. We show that lariocidins inhibit bacterial growth by binding to the ribosome and interfering with protein synthesis. Structural, genetic and biochemical data show that lariocidins bind at a unique site in the small ribosomal subunit, where they interact with the 16S ribosomal RNA and aminoacyl-tRNA, inhibiting translocation and inducing miscoding. Lariocidin is unaffected by common resistance mechanisms, has a low propensity for generating spontaneous resistance, shows no toxicity to human cells, and has potent in vivo activity in a mouse model of Acinetobacter baumannii infection. Our identification of ribosome-targeting lasso peptides uncovers new routes towards the discovery of alternative protein-synthesis inhibitors and offers a novel chemical scaffold for the development of much-needed antibacterial drugs.