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As
bactérias lácticas constituem um grupo de
microorganismos Gram-positivo e anaeróbio facultativos,
são inócuas (consideradas como organismos GRAS -
Generally Regarded As Safe), podem ser ingeridas vivas em grande
quantidade e algumas espécies possuem a capacidade de
sobreviver no trato gastrointestinal, onde podem exercer atividades
probióticas e são capazes de converterem
açúcares em ácido láctico e por isso
são amplamente utilizadas pela indústria nos processos
fermentativos de produtos agro-alimentares.
Novas
idéias de utilização das bactérias
lácticas surgiram no começo da década de 90
como, por exemplo, a possibilidade de produzir proteínas de
interesse vacinal que apresentariam antígenos ou
peptídeos imunogênicos heterólogos ao sistema
imune com objetivo de produzir uma resposta protetora. Estes
microorganismos podem ser uma alternativa interessante frente aos
problemas acarretados pelas vacinas utilizando bactérias
patogênicas atenuadas, tais como virulência residual e
risco de reversão ao estado selvagem.
 Dentre
os integrantes do grupo das bactérias lácticas, o
Lactococcus lactis é considerado o organismo modelo em
razão de ter sido a espécie mais bem caracterizada
geneticamente, bioquimicamente e fisiologicamente. Além disso,
foram e continuam sendo desenvolvidos eficientes instrumentos
genéticos que a transformaram em uma usina viva para
produção de protéinas heterólogas.
Proteínas de interesse biotecnológicos e
farmacêuticos já foram produzidas em L. lactis como, por
exemplo, BLG (b-lactoglobulina), lipases, e os antígenos TTFC
(tétano), NSP4 (rotavírus), e E7 (vírus do
papiloma humano).
Uma
indução de imunidade protetora foi observada quando
estas bactérias produtoras de antígenos foram
administradas pela vias nasais, orais ou vaginais com as
bactérias lácticas. Este é um fato relevante a
ser considerado no desenvolvimento de novas vacinas, pois as mucosas
constituem a primeira linha de defesa do organismo e a
indução de imunidade ao nível da sua
superfície impede a entrada de diversos patógenos que
utilizam esta via como porta de entrada para causar danos ao
hospedeiro. Destas vias, a oral é a mais conveniente e
atraente no âmbito sócio-econômico.
A
Organização Mundial de Saúde (OMS) preconiza
que as vacinas devem ser administradas pela via oral, ter baixo custo
e a possibilidade de serem administradas em forma de coquetéis
para o controle de diferentes enfermidades. As bactérias
lácticas possuem todos estes requisitos e a sua
utilização como vacinas comestíveis são
atraentes para a saúde pública e para a indústria
alimentícia. No caso da saúde pública,
eliminaríamos os cuidados de biossegurança que
são necessários quando administramos vacinas pela via
parenteral, via esta mais utilizada na vacinologia, e as
freqüentes idas aos pediatras. No caso da indústria,
agregaríamos mais um valor ao produto. Podemos imaginar um
iogurte que crianças, ao comerem este leite fermentado,
estariam protegidas contra diferentes enfermidades: seria uma
panacéia estupenda, mas precisamos ter certeza da
biossegurança destes novos produtos.
No
LGCM (Laboratório de Genética Celular e Molecular)
coordenado pelo Prof. Vasco Azevedo trabalho em um projeto que tem
como objetivo principal desenvolver linhagens recombinantes de L.
lactis expressando antígenos da Brucella abortus para a sua
utilização como vacinas vivas. Este projeto é
desenvolvido em colaboração com o Prof. Sérgio
Costa Oliveira (Departamento de Bioquímica e Imunologia. ICB/
UFMG) e os pesquisadores Philippe Langella e Yves Le Loir do Institut
Nacional de la Reserche Agronomique (INRA, França).
O
Brucella abortus é um patógeno intracelular
facultativo e agente causador da brucelose, que infecta homens e
animais domésticos. Esta zoonose afeta 10% do rebanho bovino
brasileiro. Existe, para o controle da brucelose animal, a vacina
comercial B19 (linhagem viva atenuada da B. abortus), que apresenta
três desvantagens: 1) pode causar aborto em fêmeas
gestantes; 2) é patogênica para humanos; 3) interfere no
diagnóstico de populações infectadas. O
desenvolvimento de vacinas mais efetivas e seguras é
necessário para um melhor controle desta doença.
Vários
antígenos já foram descritos deste microrganismo,
sendo a proteína ribossômica L7/L12 o mais bem
caracterizado imunologicamente. Esta proteína possui a
capacidade de induzir uma resposta imune celular e protetora em
camundongos. A idéia de desenvolver linhagens recombinantes de
L. lactis produtoras de L7/L12 da B. abortus como vacinas vivas orais
consiste na tentativa de estimular a mucosa oral, permitindo que o
antígeno (vacina) induza a produção de
imunoglobulinas IgA secretoras antígeno-específicas,
prevenindo uma interação inicial do patógeno com
a superfície da mucosa e a colonização e/ou
invasão de células hospedeiras e facilitando a
destruição destes organismos.
Linhagens
recombinantes de L. lactis produtoras da proteína L7/L12
foram construídas e são capazes de endereçar
este antígeno para três compartimentos celulares
diferentes: citoplasma, meio extracelular e parede celular foram
construídas e, em seguida, estão sendo utilizadas em
ensaios de imunização oral em camundongos. A
avaliação da imunogenicidade está sendo feita
através da medição das taxas de anticorpos
obtidas nas fezes dos camundongos. A utilização de
adjuvantes de mucosa estão também sendo testados nos
experimentos de imunização em uma tentativa de
potencializar a resposta imune. Os adjuvantes que estão sendo
utilizados são: uma linhagem recombinante de L. lactis
secretora da interleucina-12 (IL-12), capaz de aumentar a resposta
imune antígeno-específica, e o outro é uma
linhagem de Lactobacillus delbrueckii, considerada probiótica,
que estimula o sistema fagocítico do hospedeiro. Estes ensaios
de imunização e testes de proteção contra
a brucelose experimental estão sendo realizados em nosso
laboratório para a determinação da viabilidade
destas linhagens recombinantes como vacinas.
É
necessário lembrar que estamos tratando de organismos
geneticamente modificados (OGMs) e, desta forma, existem algumas
implicações na segurança do uso destes OGMs como
vacinas vivas orais que devem ser consideradas, como o risco de
transferência horizontal de genes destas bactérias
lácticas para outros organismos presentes no trato
gastrointestinal do organismo hospedeiro, principalmente genes de
resistência a antibióticos, e a possibilidade da
proteína codificada pelo gene heterólogo, ou algum
produto derivado de sua expressão, ser nocivo (tóxico
ou alergênico) para humanos ou animais. Se o interesse atual
pela vacinas vivas orais é evidente, não devemos
esquecer o clima de incerteza que envolve o desenvolvimento dos OGMs.
No caso de produção de proteínas
heterólogas, não podemos privilegiar as vias de
autoclonagem, que evitam a introdução de DNA
estrangeiro, mas devemos ser capazes de distinguir se existe risco ou
não de disseminação horizontal e, se existir,
este deve ser inferior aos riscos de uma população
exposta a este patógeno de sofrer com a doença. Neste
último caso, o desenvolvimento de sistemas que impeçam
a sobrevivência das bactérias no ambiente devem ser
procurados. Estamos otimistas que produtos utilizando bactérias
lácticas para fins terapêuticos e biotecnológicas
serão uma realidade em alguns anos; entretanto somos
favoráveis a realização de todos os testes para
que possamos verificar a biossegurança antes da sua futura comercialização.
Agradecimentos: Ao
Anderson Miyoshi e ao Prof. Vasco Azevedo pelas sugestões e
correções deste artigo e à CAPES pelo
financiamento deste trabalho de pesquisa.
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 Na
última edição da nossa coluna, convidamos um
aluno de iniciação científica que, além
de fazer pesquisa, tem uma veia para o jornalismo científico.
Este aluno é uma das pratas da nossa instituição,
o Instituto de Ciências Biológicas da Universidade
Federal de Minas Gerais (ICB-UFMG), local onde exerço as
minhas atividades como docente e pesquisador.
Nesta
edição, resolvi convidar mais uma prata da casa, agora
da minha casa, a aluna de mestrado Daniela Santos Pontes. Daniela
é bióloga, faz mestrado no programa em Genética
do ICB/UFMG e trabalha na nossa equipe há quase 4 anos.
Daniela está fazendo um trabalho inovador na área
biotecnológica, que gera questionamentos sobre problemas de
biossegurança e que é imperativo discutir com profundidade.
Prof.
Vasco Azevedo, Chefe do Laboratório de Genética
Celular
e Molecular (LGCM), ICB, UFMG.
Tel/Fax:
(31) 34992610 o E-mail: vasco@mono.icb.ufmg.br. |
Para
dar início ao seu projeto Arte e Ciência para
Sociedade, apoiado pelo CNPq, a ANBio realizou o
pré-lançamento de DNA - Nossa Comédia no dia 4
de novembro, na Casa da Gávea, no Rio de Janeiro. Escrita por
Tiago Santiago e Leila Macedo Oda e dirigida por Bibi Ferreira e
Giuliano Nandi, a comédia é estrelada por Ítala
Nandi, Cláudio Marzo, Lavínia Vlasak, Cláudia
Alencar, Moacyr Veiga, Roger Gobeth, Milton de Castro, Flávio
Campos, Reinaldo e Adriana Lima.
Através
da trajetória pessoal de Luísa Magaldi,
microbióloga, professora e mãe viúva, a
história da Ciência é contada de forma
bem-humorada e ressalta as dificuldades dos cientistas em divulgarem
novas idéias e comportamentos para a sociedade. Visitando
personagens como Nostradamus e Oswaldo Cruz, os avanços da
ciência são vistos a partir de seu impacto no momento em
que foram descobertos e servem de reflexão para os problemas
enfrentados pela protagonista, como a dificuldade em esclarecer e
ensinar à população como funciona a
biotecnologia e conquistar o apoio de figuras importantes para o seu
desenvolvimento seguro, como ambientalistas e empresários da mídia. |
