Descoberta acidentalmente em 1928 Alexander Fleming deixou seu nome marcado na história após uma cepa crescer dentro de uma placa de Petri, com a presença de Staphylococcus. Mesmo de forma acidental, esse recipiente e seu conteúdo foram os responsáveis pela produção do primeiro antibiótico em larga escala, a Penicilina.
O exemplar original foi sequenciado
Para tentarem preservar a cepa original do fungo Penicillium, ela foi acondicionada em baixa temperatura, de forma que ficasse congelada e não sofresse danos. No entanto, um fato curioso despertou a atenção de alguns pesquisadores, mesmo tratando-se de um microrganismo revolucionário, ninguém nunca havia sequenciado o seu genoma.
Logo após o seu sequenciamento, foi realizada uma comparação entre o original com outros 2 genomas de Penicillium produzidos comercialmente nos Estados Unidos. Essa checagem tinha o objetivo de verificar se houve mudanças drásticas na composição genética em relação a cepa original.
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Um antibiótico é produzido através de moléculas presentes no sistema de defesa dos fungos, como o Penicillium e muitos outros. No entanto, os patógenos estão evoluindo cada vez mais, esse mecanismo acaba gerando o chamado “resistência aos antibióticos”.
Onde, no momento em que o patógeno evolui, o sistema de defesa do fungo tentará driblar esse organismo, evoluindo em resposta. É algo semelhante a uma guerra, só que esta acontece a nível microscópico. Assim, o biólogo Ayush Pathak, do Imperial College London declarou que: “a pesquisa pode ajudar a inspirar novas soluções para combater a resistência aos antibióticos”.
O antibiótico e a evolução das cepas
Para que o estudo pudesse ser realizado, uma pequena amostra da Penicillium rubens de Fleming foi descongelada e cultivada novamente. O molde novo foi sequenciado e o seu genoma final, comparado com as cepas originárias dos Estados Unidos. Com os resultados obtidos, ficou claro que o Penicillium de Fleming pode ter sido o ponto inicial para a criação das drogas no Reino Unido.
Portanto, quaisquer diferenças notáveis entre as cepas de ambos os países, se sucedeu devido as constantes evoluções. Durante a fase de comparação, a equipe buscou analisar, dois tipos de genes. O primeiro, codifica as enzimas que auxiliam na produção de penicilina. Enquanto o segundo, são os genes que regulam a produção das mesmas enzimas.
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Apesar de apresentarem um código genético para as enzimas regulatórias semelhantes, o molde original possui um número inferior de cópias, o que faz com que sejam produzidas menos cepas de penicilina. Quanto aos genes codificadores, estes possuíam algumas diferenças. Para os autores, as alterações podem estar relacionadas com a evolução natural.
Uma vez que as cepas estão em países com propriedades distintas, são ameaçados por patógenos que possuem as suas próprias características. Assim, os fungos necessitariam de combater seus inimigos de formas diferenciadas. Acredita-se que, ao desvendar esse problema, a questão da resistência do antibiótico também poderá ser solucionada. Dessa forma, “a produção industrial de penicilina se concentrou na quantidade produzida. E as etapas usadas para melhorar artificialmente a produção, levaram a mudanças no número de genes”, relatou Pathak.
O estudo está disponível na Scientific Reports.
