Bactéria geneticamente modificada produz remédio anticâncer

Estudo modifica bactéria para obter medicamento usado contra tumores. Atualmente derivada de uma árvore que cresce muito lentamente, droga tem custo elevado.
[Imagem: Ajikumar et al./Science]

Planta medicinal contra o câncer

Usar microrganismos para produzir com baixo custo - tanto econômico como ambiental - um medicamento importante contra o câncer é o que propõem cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade Tufts, nos Estados Unidos.

O paclitaxel (comercializado com o nome Taxol) é empregado em quimioterapia em tratamentos de tumores de ovário, mama e pulmão.

O medicamento foi descoberto em 1967, quando Monroe Wall e Mansukh Wani, do Research Triangle Institute, isolaram o componente da casca do teixo-do-pacífico (Taxus brevifolia) e notaram sua atividade antitumoral em estudos feitos com roedores.

O problema é que o teixo-do-pacífico é uma das árvores que crescem mais lentamente no mundo. Além disso, o tratamento de um único paciente requer o corte e processamento de duas a quatro árvores, que levam dezenas de anos para atingir o tamanho ideal de corte.

Atualmente, o paclitaxel também pode ser derivado do mais abundante teixo europeu ou de células das árvores em cultura. Mas ainda assim os processos são complexos e lentos. O resultado é que uma única dose da droga pode chegar a US$ 10 mil.

Bactéria contra o câncer

A novidade, descrita na revista Science, surgiu a partir da experimentação com um dos principais laboratórios vivos, usados por cientistas em todo o mundo: a bactéria Escherichia coli, uma das mais comuns e que acompanham o homem há mais tempo.

A bactéria já vinha sendo investigada para a produção do paclitaxel, mas o novo estudo conseguiu resultados em escala inédita.

Os cientistas do MIT e da Tufts modificaram geneticamente a E. coli de modo que produzisse em grandes quantidades um composto chamado taxadieno, um precursor do paclitaxel.

A sequência metabólica complexa que produz o paclitaxel envolve pelo menos 17 estágios intermediários e ainda não é totalmente compreendida. O objetivo dos autores do estudo era otimizar a produção de dois importantes intermediários: o taxadieno e o taxadieno-5-alfa-ol.

A E. coli não produz naturalmente o taxadieno, mas pode sintetizar um composto chamado IPP, que está dois passos do taxadieno. Ocorre que esses dois passos são encontrados apenas em plantas.

Modificação genética

Gregory Stephanopoulos, do MIT, e colegas decidiram modificar geneticamente a bactéria de modo a tentar fazer com que ela produzisse o composto desejado.

Para isso, adicionaram dois genes de plantas, também modificadas, para que pudessem funcionar em bactéria. A proposta era ver se os genes codificariam as enzimas necessárias para fazer as reações que constituiriam os dois passos que faltavam.

Os cientistas não apenas conseguiram como variaram o número de cópias dos genes de modo a encontrar a combinação mais eficiente. O resultado é que a produção do taxadieno foi multiplicada em 1 mil vezes em relação aos melhores resultados já obtidos com a E. coli.

Além disso, o estudo é o primeiro a dar outro passo em busca do paclitaxel que não derive do teixo-do-pacífico, com a conversão do taxadieno em taxadieno 5-alfa-ol. É a primeira vez que esse segundo composto é produzido em microrganismos.

Rota de pesquisa

Os autores do estudo ressaltam que há ainda muitos passos a se vencer antes de chegar ao paclitaxel sintético.

"Mas, ainda que esse seja o primeiro passo, trata-se de um desenvolvimento muito promissor e que apoia a abordagem adotada", disse Blaine Pfeifer, professor em Tufts e outro autor do estudo.

"Se pudermos fazer um Taxol mais barato, será ótimo. Mas o que realmente nos empolgou é a perspectiva de usar essa plataforma para descobrir outros compostos terapêuticos, isso em um momento de declínio do surgimento de novos produtos farmacológicos e de grande elevação nos custos para o desenvolvimento de medicamentos", disse Stephanopoulos.