Nova família de compostos é promissora no tratamento de vermes parasitas

Uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Universidade de Toronto descobriu uma família de compostos naturais com potencial para criar tratamentos novos e mais eficazes para vermes parasitas. Esses compostos bloqueiam um processo metabólico específico que os vermes usam para sobreviver no intestino humano.

Vermes parasitas transmitidos pelo solo causam estragos em países em desenvolvimento nos trópicos. A infecção por esses parasitas causa mal-estar, fraqueza, desnutrição e outros sintomas debilitantes, podendo causar defeitos congênitos em crianças e prejudicar seu crescimento.

Vermes parasitas transmitidos pelo solo infectam mais de um bilhão de pessoas em todo o mundo, principalmente em comunidades pobres de países em desenvolvimento que carecem de sistemas abrangentes de saúde e saneamento. Os parasitas estão se tornando menos suscetíveis aos poucos medicamentos anti-helmínticos disponíveis, portanto, encontrar novos compostos é urgentemente necessário.

Taylor Davie, primeiro autor do estudo e estudante de pós-graduação no Centro Donnelly de Pesquisa Celular e Biomolecular da Universidade de Toronto

O estudo foi publicado hoje na revista Nature Communications.

Muitas espécies de vermes parasitas passam a maior parte do seu ciclo de vida dentro de um hospedeiro humano. Para se adaptar ao ambiente intestinal, especialmente à falta de oxigênio, o parasita muda para um tipo de metabolismo que depende de uma molécula chamada rodoquinona (RQ).

O parasita pode sobreviver dentro de seu hospedeiro humano por muitos meses usando um metabolismo dependente de RQ.

A equipe de pesquisa decidiu direcionar o processo metabólico adaptativo do verme parasita porque o RQ está presente apenas no organismo do parasita; humanos não produzem nem utilizam RQ. Portanto, compostos que podem regular a produção ou atividade dessa molécula matariam seletivamente o parasita sem prejudicar o hospedeiro humano.

Os pesquisadores testaram compostos naturais isolados de plantas, fungos e bactérias no organismo modelo C. elegans. Embora não seja um parasita, esse verme também depende do RQ para seu metabolismo quando o oxigênio não está disponível.

"Esta é a primeira vez que conseguimos procurar medicamentos que atuem especificamente no metabolismo incomum desses parasitas", disse Andrew Fraser, principal pesquisador do estudo e professor de genética molecular no Donnelly Center e na Temerty School of Medicine.

Esta triagem foi possível graças aos avanços recentes do nosso grupo e de outros no uso de C. elegans para estudar o metabolismo dependente de RQ, bem como à nossa colaboração com a RIKEN, uma das maiores agências de pesquisa do Japão. Triamos sua notável coleção de 25.000 compostos naturais, levando à descoberta de uma família de compostos benzimidazol que matam vermes dependentes desse tipo de metabolismo.

Pesquisadores estão propondo um regime de doses múltiplas de uma família de compostos recém-descoberta para tratar vermes parasitas. Embora o tratamento com dose única seja mais conveniente para programas de tratamento medicamentoso em massa, um programa de tratamento mais longo seria mais eficaz na eliminação dos parasitas.

"Estamos muito satisfeitos com os resultados do estudo para o qual usamos nossa biblioteca", disse Hiroyuki Osada, professor de farmácia na Universidade de Shizuoka e diretor do grupo de biologia química do Centro RIKEN de Recursos Sustentáveis.

O estudo demonstra o poder da abordagem de triagem, que permite aos pesquisadores, neste caso, rastrear um número muito grande de moléculas dentro de um conjunto concentrado de produtos naturais. As triagens são muito eficientes, o que é fundamental para abordar questões de pesquisa urgentes de importância global como esta.

Os próximos passos da equipe de pesquisa incluem refinar a nova classe de inibidores por meio de testes in vivo adicionais com vermes parasitas, a serem conduzidos pelo laboratório de Kaiser na Universidade de Basileia, na Suíça, e continuar a busca por compostos que inibam o RQ.

"Este estudo é apenas o começo", disse Fraser. "Encontramos vários outros compostos muito potentes que afetam esse metabolismo, incluindo, pela primeira vez, um composto que bloqueia a capacidade dos vermes de produzir RQ. Esperamos que nossas análises ajudem a desenvolver medicamentos para tratar os principais patógenos em todo o mundo."

Esta pesquisa foi apoiada pelos Institutos de Saúde do Canadá e pela Organização Europeia de Biologia Molecular.