Criado em laboratório, parasita transgênico ajuda a testar drogas contra transmissão da malária

Parasita transgênico reproduz em laboratório processo de infecção do mosquito que transmite malária para os seres humanos, permitindo que se testem drogas que poderão ser combinadas com medicamentos adotados no tratamento dos doentes – Foto: Jorge Maruta/USP Imagens

Cientistas desenvolveram um parasita transgênico da malária para triagem em larga escala de drogas que bloqueiam a transmissão da doença, em pesquisa do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP. O parasita reproduz em laboratório o processo de infecção do mosquito que transmite a doença para os seres humanos. A técnica será utilizada para testar drogas que poderão ser combinadas com medicamentos adotados no tratamento dos doentes.

A malária é transmitida pelo mosquito Anopheles, que é infectado pelo parasita ao picar pessoas infectadas. “Existem duas formas distintas do parasita. Uma, que se multiplica no sangue humano e causa a doença. A outra, que não se multiplica, infecta o mosquito”, diz o professor Daniel Bargieri, coordenador da pesquisa. “Essa forma, chamada de gametócito, chega ao mosquito e em menos de 15 minutos se transforma em gametas, que formam zigotos. A formação do zigoto é essencial para a progressão do ciclo de vida do parasita no mosquito até a geração das formas transmitidas durante uma nova picada.”

Segundo Bargieri, a meta era desenvolver um modelo experimental para testar em laboratório, em grande escala, drogas que impeçam a formação de zigotos no mosquito transmissor. “Essas drogas funcionariam como uma espécie de ‘cura’ do mosquito”, afirma Bargieri. “Para realizar os ensaios, os gametócitos são colocados em poços de uma placa de laboratório em um meio de cultura que imita as condições encontradas pelo parasita no mosquito. Assim, os gametócitos acham que estão no mosquito e formam os gametas e zigotos.”

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Parasita transgênico
Os pesquisadores do ICB criaram um parasita transgênico, que consegue realizar a fertilização em laboratório. “Ele é capaz de formar gametas e zigotos. Foi introduzido no genoma desse parasita uma enzima que é produzida apenas quando os zigotos são formados. Essa enzima emite luz quando reage com o substrato colocado nos poços da placa”, aponta o professor do ICB. “Essa emissão é captada por um medidor de luz, e indica se houve fertilização ou não. Assim, é possível fazer triagem em larga escala de drogas que inibem a transmissão da doença, pois a emissão de luz em centenas de poços é detectada em poucos minutos.”

O modelo experimental foi utilizado em placas de laboratório com 96 poços (existem placas com 384 e 1.536 poços). “Em cada poço foi colocada uma droga diferente. Onde houve formação de zigotos, aconteceu emissão de luz, indicando que a droga não teve efeito. Se não houve emissão, é sinal que a droga funciona”, descreve Bargieri. O parasita transgênico foi testado em um conjunto de drogas conhecido como Pathogen Box, fornecido pela Medicines for Malaria Venture (MMV), fundação sediada na Suíça que desenvolve medicamentos para combater a doença.

Cada poço da placa de laboratório recebeu uma droga diferente; se o parasita realiza fertilização, há emissão de luz; caso contrário, sem emissão, é sinal de que a droga impede transmissão da malária – Foto: Jorge Maruta/USP Imagens

“Das 400 drogas testadas, nove tiveram alta atividade, ou seja, bloquearam a formação de zigotos. No caso de quatro delas, não se sabia que tinham capacidade de bloquear a transmissão”, destaca o professor. “O experimento serviu para validar o método de triagem. O próximo passo é testar outras bibliotecas com milhares de drogas e descobrir quais têm atividade contra a formação de zigotos. Elas entrarão em um grupo de drogas estudadas como potencialmente antimaláricas e que agem em diferentes estágios do desenvolvimento do parasita.”

Transmissão bloqueada
“Por exemplo, uma pessoa que vive em uma área com muita ocorrência de malária e tem a doença vai a um posto de saúde e o médico receita um antimalárico. Esse medicamento vai eliminar os parasitas que se multiplicam no corpo e a pessoa será curada. Mas os gametócitos, que infectam os mosquitos, seguem no sangue e a transmissão continua”, conta Bargieri. “A ideia é que as drogas que bloqueiam a transmissão sejam administradas em combinação com os antimaláricos atuais, de modo que a pessoa volte para casa curada e sem transmitir a doença.”

O estudo é descrito no artigo Screening the Pathogen Box against Plasmodium sexual stages using a new nanoluciferase based transgenic line of P. berghei identifies transmission-blocking compounds, publicado na revista Antimicrobial Agents and Chemotherapy, da American Society for Microbiology, nos Estados Unidos. O texto é assinado pelos pesquisadores Juliana Calit, Irina Dobrescu, Xiomara Gaitán, Miriam Borges, Marisé Solórzano, Richard Eastman e Daniel Bargieri.

A pesquisa teve a colaboração do National Center for Advancing Translational Science, órgão do National Institutes of Health (Estados Unidos) e foi financiada pelo Instituto Serrapilheira e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). As alunas que assinam o artigo, da pós-graduação do Departamento de Parasitologia do ICB, tiveram apoio de bolsas concedidas pela Fapesp, pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

Mais informações: e-mail danielbargieri@usp.br, com o professor Daniel Bargieri. 

Matéria originalmente publicada no site do Jornal da USP.