Olá, bem-vindos à aula prática do projeto Mentes Brilhantes, uma iniciativa do Observador sobre investigação científica de ponta. Nesta aula prática falamos habitualmente com investigadores diferentes, com currículos diferentes, percursos diferentes, mas que trabalham numa mesma área. Hoje, para esta aula prática, temos dois cientistas que trabalham em torno do tema resistência aos antibióticos. Para isso, numa conversa que vamos gravar em vídeo e estará também disponível em podcast e aos microfones da Rádio Observador, temos conosco Ricardo Monteiro, é investigador do I3S, o Instituto de Investigação e Inovação em Saúde da Universidade do Porto, licenciado em Genética e Biotecnologia e com doutoramento em Ciências Tecnológicas e Biomédicas. E temos também conosco Pedro Matos Pereira, investigador do Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Lobo Xavier, da Universidade Nova de Lisboa, licenciado em Química Aplicada e com doutoramento em Biologia Celular. Bem-vindos, muito obrigado pela vossa disponibilidade. Pedro, começo por si, vamos já falar do elefante na sala. As bactérias resistentes aos antibióticos podem vir a matar mais do que o cancro, não é verdade?

Antes de mais, muito obrigado pelo convite. É um prazer estar aqui a falar sobre um tema que é muito caro a nós dois e, aliás, a toda a gente. E sim, podem, e nós estamos a trabalhar arduamente para evitar que isso aconteça, mas a verdade é que é o clássico numa corrida ao armamento. Sempre que nós desenvolvemos algo novo, as bactérias eventualmente desenvolvem um mecanismo de resistência. A isso acresce o facto de muitos dos antibióticos que nós desenvolvemos, entre aspas, provêm de bactérias. Portanto, os mecanismos de resistência já existem nessas mesmas bactérias.

Nelas próprias. Dentro de 30 anos, as bactérias podem vir, e se não se encontrarem novas moléculas ou novas formas de combate às infeções resistentes, dentro de 30 anos, na preparação para esta entrevista, recolhi esse dado, e nomeadamente em artigos que já fizemos sobre ambos, as bactérias podem vir a matar mais de 10 milhões de pessoas por ano.

Sim, há vários fatores que contribuem para esse número, porque obviamente que nós, no mundo ocidental, com a medicina moderna, temos a capacidade de tratar até a maioria das resistências. Há situações em que é impossível, e as bactérias são completamente resistentes e não há grande coisa que possamos fazer. Mas há sistemas de monitorização, há hospitais avançados, há médicos muito qualificados, etc. E há muito desenvolvimento nessa área. O problema é que não é assim em todos os lados do mundo. Ou seja, as bactérias resistentes a antibióticos têm um peso enorme em países e sítios do mundo em que a medicina não é tão desenvolvida. E não é só na saúde humana, porque nós podemos imaginar que, por exemplo, bactérias resistentes a antibióticos que dizimam-

Populações animais.

Populações animais e tudo mais, quer dizer, tem um efeito grande na sobrevivência das pessoas.

Na alimentação e na economia.

Ou seja, há vários fatores que contribuem para esse número. Portanto, sim, é possível que cheguemos a isso. Espero que não, mas é possível.

Ricardo, já muito passou desde que Fleming descobriu a penicilina no início do século XX. E entretanto, desde que isso aconteceu, por que todas as moléculas que entretanto foram desenvolvidas, todos os antibióticos que entretanto foram desenvolvidos, por que as bactérias que existem atualmente e que se conhecem se tornaram resistentes aos antibióticos que foram entretanto também desenvolvidos?

Sim, antes de mais, também obrigado pelo convite e pelo fato de podermos ter a oportunidade de estar aqui a discutir um tema que tem sido apontado como uma das maiores ameaças que iremos ter, mas acho que a resposta não tem sido bem adequada a esse problema. Sim, desde que foi identificada a penicilina, que atualmente continua a ser usada e continua a ser o tipo de antibiótico, por assim dizer, mais usado, ainda continuam a ser as penicilinas, facilmente as bactérias adquirem resistência a esses antibióticos. O grande problema dos antibióticos como tratamento é que o antibiótico tem uma função, tecnicamente tem duas funções. Pode ter duas funções, uma delas é matar a bactéria por si e a outra pode ser evitar o crescimento da bactéria ou a replicação da bactéria mais do que ela já está. Isto faz com que o estresse induzido sobre a própria bactéria seja um estresse de seleção. Isto é o quê? Isto é, a bactéria que tem um gene de resistência, sobrevive num ambiente em que todas as outras bactérias à volta dela vão morrer devido a esse antibiótico. E isto faz com que não só essa bactéria tenha uma vantagem adaptativa e seletiva, como deixe de ter a pressão ambiental das outras bactérias e ela por si tenha acesso a todos os nutrientes, a todo um ambiente sozinho em que ela se multiplica.

É a tal questão de os antibióticos matam o que é mau, mas também acabam por matar o que é bom, o que faz parte já do nosso organismo. Mas acrescentando a isso questões como o uso indevido de antibióticos. Eu recordo-me que eu quando conversei com o Pedro há quase dois anos, falávamos justamente sobre isso, daquela indicação que os médicos dão no momento da prescrição do antibiótico, mesmo que se sinta melhor, tem que concluir este antibiótico, tem que levar a caixa até o fim. Esse é um dos problemas que leva, entre outros, à resistência aos antibióticos, não é verdade?

Sim, exatamente. Os antibióticos quando apareceram, foi uma solução milagrosa. Salvou-se milhões de pessoas, talvez, a par das vacinas, tenha sido o que mais levou à evolução da medicina moderna. Sim, normalmente quando um antibiótico O tempo de utilização de um antibiótico, o tempo de administração de um antibiótico é calculado em função de uma dose suficientemente grande para eliminar toda a infeção. Quando um médico prescreve sete dias de antibiótico, mas nós ao terceiro dia já estamos com uma baixa de sintomas ou já nos sentimos melhor e paramos de tomar, não quer dizer necessariamente que a infeção tenha sido totalmente abolida, mas que a infeção já está controlada e o sistema imunitário já consegue lidar melhor com a infeção. Isto faz com que a quantidade de antibiótico disponível para matar as bactérias seja o que nós chamamos de uma dose subletal, ou seja, uma dose que está presente, não necessária para matar completamente as bactérias, mas induz um nível intermediário que faz com que a bactéria consiga sobreviver lentamente e possa desenvolver uma resistência muito mais forte. E outra coisa é o fato de, como foi apresentado como uma solução quase milagrosa, começou a ser administrado em todo tipo de sintomas. Uma infeção bacteriana, por exemplo, como nós trabalhamos que é a listeria, os sintomas que uma pessoa apresenta quando chega ao hospital é exatamente de uma gripe comum ou de um resfriado. E isto faz com que, durante muitos anos, para prevenir, e até porque muitas vezes é difícil identificar qual é a bactéria em tempo útil, ou seja, a pessoa entra na urgência e só passado dois ou três dias é que teria o resultado das bactérias, os médicos, para prevenir a evolução sintomática.

Começam a administrar imediatamente. E é aí que surgem, e se nos puder ajudar para quem está lá em casa e está a ouvir-nos ou a ver-nos, é esse o risco maior dos antibióticos de largo espectro? É justamente a ideia de atacarem, não sabendo exatamente que bactéria é e, portanto, que antibiótico mais dirigido àquela bactéria pode ocorrer, atacar bactérias com um conjunto de medicamentos que podem atacar várias bactérias, acaba por também contribuir para isso?

Não, isso não, porque o largo espectro do antibiótico não quer dizer que ataque mais mecanismos da bactéria. O largo espectro quer dizer que cobre mais diferentes tipos de bactéria. Mas a pressão vai ser exatamente a mesma de um antibiótico mais restrito sobre a bactéria que queremos tratar. A única vantagem de um antibiótico mais específico para a bactéria em relação aos de largo espectro, é que na população das bactérias não virulentas, ou na população das bactérias que não estão a provocar doença, aí sim, nós vamos estar a induzir pressões, que é outra coisa muito importante quando se fala na resistência a antibiótico, que é o fato das bactérias que não induzem doença terem as resistências e poder transferir para as bactérias que induzem doença. Se nós aplicarmos constantemente largo espectro, nós estamos a induzir o aparecimento de resistência nessas bactérias não virulentas, que depois por alguns mecanismos mais moleculares, mais técnicos, podem transferi-lo para as outras bactérias.

Pedro, é por essa razão, pretendemos muito com esta iniciativa contribuir para literacia em ciência, literacia também em saúde. Por isso é que quando fazemos uma coisa tão simples quanto uma análise à urina, que é talvez daquelas mais frequentes que as pessoas possam ver, depois quando vem o resultado da urocultura, e eu fui consultar umas análises. Uma bactéria muito comum como a Escherichia coli, nas próprias análises que nós fazemos, vem a indicação de que é sensível a antibiótico, neste caso, amoxicilina, cefuroxima, fosfomicina e outro, pronto, agora os investigadores e médicos que me estão a ouvir estarão a rir-se neste momento, nitrofurantoína, que são aqueles antibióticos em particular que nós sabemos, ou que os médicos sabem, que a ciência sabe, que podem atacar sobre aquela bactéria. É isso que quer dizer quando encontramos isso naquelas análises e é por essa razão que deve ser prescrito aquele antibiótico e não outro qualquer?

Há dois temas aí, que é a suscetibilidade da bactéria a esses antibióticos e o fato de haver antibióticos que são melhores ou piores para o tipo de infeção, porque os antibióticos também são metabolizados no fígado, têm um tempo de vida no sangue, etc. Portanto, há antibióticos, quando o médico receita antibióticos específicos para uma infeção urinária ou para uma infeção no olho ou para uma infeção na pele, provavelmente poderão ser diferentes e poderão ser de largo espectro, mas também podem ser específicos, porque cobrem as bactérias mais comuns para esse tipo de infeção. Portanto, nesse caso, quando se faz uma análise e se vê se a bactéria é ou não suscetível a esse tipo de antibióticos, sim, é porque são os mais comuns, mas o fato de ser os mais comuns a serem tomados não é necessariamente porque são de largo espectro, mas é os mais comuns para esse tipo de infeções nesse sítio específico. Por exemplo, a E. coli é supercomum em infeções urinárias, de fato, mas também causa outro tipo de infeções. E há vários tipos de E. coli que podem causar um sem número de infeções e algumas bastante complexas.

Há um outro fator que contribui também para haver uma tão grande resistência atualmente aos antibióticos, que é o pouco investimento da indústria farmacêutica atual em antibióticos. Ou no desenvolvimento de novas moléculas. Por que isso acontece?

A razão é bastante simples. É porque os antibióticos são tomados durante muito pouco tempo, ou seja, o custo de desenvolver um novo antibiótico versus o benefício que uma farmacêutica recebe da sua utilização, há uma grande disparidade entre esses dois. Mas o fato é que há de fato novos antibióticos a serem desenvolvidos. A questão é que são antibióticos para subclasses de bactérias. E o verdadeiro problema é que há poucos antibióticos de largo espectro a serem desenvolvidos, porque são difíceis de encontrar e convém não esquecer que há antibióticos que são, de fato, identificados, mas que são tóxicos para nós. Esse também é um grande problema.

E encontrar esse equilíbrio é difícil. Da pesquisa que eu fiz, atualmente há Pouco mais de 40 antibióticos atualmente em desenvolvimento na indústria farmacêutica, que se saiba, naturalmente, mas nenhum deles resolve o problema da resistência às bactérias mais perigosas.

Sim, há vários antibióticos a serem desenvolvidos, mas há diferentes desafios, porque há situações até, por exemplo, um caso clássico é Clostridium, porque são bactérias que fazem esporos, que são como se fosse uma estrutura que a bactéria produz. Aliás, é uma das sugestões para a origem da vida, que foi um esporo que veio num meteorito qualquer. E isso mostra a resistência dessas estruturas. E podem ficar latentes durante séculos, mas no nosso caso, durante anos, meses, seja o que for, e passam o curso dos antibióticos e voltam a bactéria a dividir-se e alegremente a causar problemas. Ou seja, há diferentes problemas que nós temos que pensar quando estamos a desenvolver antibióticos. E também perceber que os antibióticos não são a única solução. Por exemplo, há agora terapias fágicas, que basicamente são vírus para bactérias, que são muito específicos e que também conseguimos eliminar bactérias que estão a causar doença. Ou seja, há esperança, há várias coisas sendo desenvolvidas, há várias estratégias a ser desenvolvidas e onde as farmacêuticas não estão a investir, porque provavelmente não têm o retorno financeiro que seja útil, é onde entra a investigação acadêmica, porque o trabalho que nós dois que estamos aqui fazemos é fundamental para encontrar novas soluções para estes problemas, este e outros.

O que me leva justamente ao projeto que o Ricardo Montaro está a desenvolver no I3S. O Ricardo Montaro não procura um novo antibiótico, não trabalha numa nova molécula, trabalha numa forma de desarmar as moléculas. Ou seja, é uma forma alternativa, como o Pedro dizia, de desarmar as bactérias. É uma forma diferente de combater as bactérias, tornando-as assim mais sensíveis e mais frágeis perante o sistema imunitário.

Exatamente. Como eu expliquei anteriormente, os antibióticos, quando matam as bactérias que são nocivas, também acabam por lesar todas as bactérias que circundam e que vivem no mesmo nicho que essa bactéria. E então uma das alternativas que têm surgido nos últimos anos é: em vez de focarmos nos três grandes mecanismos dos antibióticos, que é ou se ataca a parede celular, ou seja, ou se ataca a estrutura da bactéria, fazendo com que não seja mais possível ter uma célula, ou se ataca a replicação do DNA da bactéria, ou se ataca a construção das proteínas na bactéria. São estes os três mecanismos que se usa atualmente, que todos os antibióticos usam. Isto faz com que, efetivamente, a bactéria ou morre, ou não morre, ou resiste. No nosso caso, o que nós pretendemos é ter um composto, é ter uma droga, um fármaco, que ao invés de exercer uma pressão na bactéria para que esta sobreviva, nós procuramos o que na bactéria está responsável pela infeção, ou seja, o que nós chamamos fatores de virulência, e o nosso composto faz com que neutralize ou atenue a capacidade virulenta da bactéria. Ou seja, nós não estamos a matar a bactéria, nós estamos a deixá-la lá, só que estamos a torná-la-

A enfraquecê-la.

Enfraquecê-la ou quase inútil, para que depois aí sim, o sistema imunitário já consiga lidar com ela, porque quando eu digo um fator de virulência, não quer dizer objetivamente um fator que provoca a doença, mas muitas vezes são fatores que fazem com que o sistema imunitário não consiga reconhecer as bactérias ou não consiga localizar as bactérias. E nós, atenuando estes fatores, conseguimos potenciar os antibióticos que já existem, ou então potenciar o próprio sistema imunitário, que sozinho depois já consegue, que acaba por ser o nosso maior aliado.

O maior aliado. O Ricardo Montar trabalha com uma bactéria em específico, não é verdade? A Listeria-

Monocytogenes.

Monocytogenes. Que bactéria é esta e qual é o principal perigo que ela apresenta?

Esta bactéria, nós trabalhamos com ela já há muitos anos ali no laboratório, principalmente o Didier.

Didier, o senhor.

O Didier, o grupo líder, exatamente. A bactéria acaba por ser o nosso modelo de estudo, porque já temos muita experiência nela. O nosso objetivo, além desta, passa por alcançar outras que tenham as mesmas particularidades. Mas em particular a Listeria, o grande problema é que é uma infeção, como eu disse, os sintomas são muito parecidos a outro tipo de infeções, o que se torna indistinguível, mas, no entanto, é uma bactéria que ainda continua com uma taxa de mortalidade a rondar os 25%. Ou seja, que para um agente infeccioso como bactérias é muito alto. O fato de ser um agente tão mortal, tem uma vantagem que o torna menos prevalente, ou seja, é muito raro termos infeções por Listeria. No entanto, a Listeria é muito difícil de tratar porque além de ser uma bactéria intracelular, ou seja, ela vive e replica-se dentro das células humanas, que é uma outra barreira que os tratamentos têm que passar. Por alguma razão, que não se sabe qual ainda, tem uma preferência, tem um tropismo especial pela placenta e pelas células embrionárias. O que socialmente é muito alarmante, porque a mãe, a grávida, é totalmente assintomática, não tem qualquer problema com a Listeria, mas o feto é muito afetado. Isto torna-se difícil tratar, porque a placenta é muito boa a prevenir que coisas passem para o feto, incluindo os antibióticos. Então, por exemplo, uma grávida colonizada com listeria, tem que tomar doses muito grandes de antibiótico durante vários meses, o que torna uma bactéria perigosa sim.

Pedro, no seu caso, trabalha com uma bactéria muito comum numa outra zona do nosso organismo, que não afeta apenas, ou sobretudo, mulheres grávidas. Estamos a falar da Staphylococcus aureus. Consegui dizer o nome à primeira. Que bactéria é esta e por que é que esta bactéria é o seu objeto de estudo principal?

É engraçado, porque é o oposto da listeria. É porque é supercomum. Aliás, 30% da população tem como um habitante natural da pele, no nariz. E Staphylococcus aureus é super conhecido por infecções hospitalares. Um subgrupo de Staphylococcus aureus, porque pode ser resistente a antibióticos. Também há versões que são suscetíveis aos antibióticos e que vivem conosco tranquilamente. Provavelmente as pessoas conhecem, que é a MRSA, que são Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Lá está, são tão conhecidas por serem resistentes aos tais betalactâmicos, às penicilinas, que são muito comuns de utilizar na clínica. E Staphylococcus aureus é interessante por vários motivos: porque é muito comum, porque causa imensas infecções hospitalares, é um problema muito sério, porque tem uma grande facilidade em acumular resistência a antibióticos. Basicamente há estirpes ou há tipos de aureus que são resistentes a todos os antibióticos. E depois, porque têm muita flexibilidade na forma como infecta. Infecta praticamente todos os tecidos do nosso corpo. E a parte que eu estou particularmente interessado é que nós estamos habituados, entre aspas, a esta bactéria como uma bactéria extracelular, ou seja, que está na pele, que está no sangue, que está sei lá onde, mas tem uma parte do seu ciclo de vida que faz com que ela possa infectar as nossas células, entrar para dentro das nossas células, como a listeria, e sobreviver aí, ficar tranquila.

Dentro das células.

Dentro das células, quietinha, sem fazer nada, e assim escapa aos antibióticos, escapa à detecção pelo sistema imune e consegue viajar no corpo e criar infecções em diferentes sítios. Staphylococcus aureus é particularmente resistente e há casos assustadores de pessoas que têm infecções recorrentes com a mesma bactéria durante anos e geneticamente é a mesma bactéria. Ou seja, há uma fonte de onde a bactéria está, inerte, que não se está a dividir, ou seja, o nosso sistema imune não a deteta, e depois há qualquer coisa que despoleta.

Portanto, uma fragilidade do sistema imunitário, uma coisa qualquer.

Exatamente.

O Pedro Matos Pereira obteve uma bolsa de pós-doutoramento da Fundação La Caixa, no valor de €300 mil, para desenvolver este projeto. Em que fase está o projeto atualmente?

Nós, neste momento, já sabemos bastante mais de como é que a bactéria se divide dentro das nossas células e estamos a começar a explorar. Nós sabemos muito sobre como esta bactéria funciona fora das células. Sabemos como é que resiste a alguns antibióticos, sabemos como é que ela se divide, sabemos como é que ela está organizada. Não a 100%, mas temos boas noções de como é que ela funciona. E agora o que nós estamos a fazer é: tudo o que nós sabíamos num contexto, estamos a tentar redescobrir neste novo contexto. E o que é engraçado é que há coisas que são bastante diferentes. A bactéria divide-se de forma diferente, precisa de fatores diferentes e interage com as nossas células em todo esse processo. Portanto, a fase que nós estamos agora é a perceber como é que ela se divide e como é que os antibióticos influenciam esse processo neste novo ciclo de vida, por assim dizer.

Ricardo, no caso do Ricardo, o Ricardo é bolsar da Fundação La Caixa, com uma bolsa Caixa Research Validate, cujo objetivo é, sobretudo, promover a translação do conhecimento desenvolvido em laboratório para a aplicação prática e para desenvolvimento de novos fármacos e aplicação à indústria. Em que fase é que está o seu projeto atualmente?

Sim, nós atualmente estamos na fase final de projeto. O nosso objetivo inicial seria a valorização de um composto que nós tínhamos identificado anteriormente para a utilização contra as infecções de listeria. Durante estes últimos tempos, nós conseguimos fazer um screening de cerca de 150 milhões a 170 milhões de compostos. São muitos compostos. Nós conseguimos fazer um screening, conseguimos escolher a família de compostos que teve melhores resultados. Estamos na parte já final de validação, ou seja, estamos a ver se realmente estes compostos que nós identificamos, se eles têm um efeito sobre a bactéria, se têm um efeito de portação sobre as células para a bactéria. Estamos muito confiantes de que realmente poderá ser ou não, porque na investigação de fármacos, os cuts e os passos por qual um composto tem que passar são muitos.

Já estão em fase de investigação em modelo animal?

Ainda não, mas será muito rápido. Estamos numa fase pré-clínica, mas será nos próximos meses, diria, no máximo um ano, que já teremos alguns ensaios destes compostos nos animais.

Estamos a fazer esta conversação na altura certa.

Por isso, sim, estamos confiantes, mas como eu estava a dizer, a média normalmente é um em cada um milhão, ou seja, a cada um milhão de compostos descobertos, um deles vai conseguir chegar ao fim. É uma lotaria muito difícil de se conseguir.

É um long shot, mas já estão mais perto.

Já estamos mais perto do que estávamos há dois anos, isso é certo.

Há esperança.

Há esperança.

Ricardo Monteiro, Pedro Matos Pereira, eu quero agradecer a vossa disponibilidade para esta aula prática sobre resistência aos antibióticos e forma de combate às bactérias e às bactérias resistentes. Esta foi mais uma aula prática do projeto Mentes Brilhantes, um projeto do Observador sobre investigação científica de ponta. Até à próxima.