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A utilização de aptâmeros radiomarcados no diagnóstico específico de infecções pós-cirúrgicas

2 de Maio de 2018

Um grupo de pesquisadores do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN), coordenado pelo pesquisador Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo., em colaboração com a Faculdade de Farmácia da UFMG, em Belo Horizonte, com apoio da Fapemig, está com seus estudos em fase de testes em animais (pré-clínicos) para a obtenção de um método eficiente na identificação de infecções por imagem. Indicações para o uso de imagens de Medicina Nuclear em infecções incluem febre de origem desconhecida, suspeita de abscesso oculto, infecção pós-operatória, suspeita de infecção de próteses vasculares ou ósseas, osteomielite⁽¹⁾ e suspeita de infecção em pacientes cujos mecanismos normais de defesa contra infecção estão comprometidos.

Imagem cintilográfica com aptâmeros radiomarcados com 99mTc que identifica um foco infeccioso, na região demarcada por um círculo imagem: divulgação

Uma das principais aplicações desse método proposto é a identificação de infecções após intervenções cirúrgicas de colocação de próteses ou enxertos. Essas cirurgias são realizadas para a recuperação de funcionalidade de importantes partes do corpo de inúmeros pacientes. Esses estudos usam pequenos segmentos de DNA que se ligam a parede celular das bactérias com alta afinidade e especificidade e, marcados com radioatividade, são vistos por imagem.

A identificação precoce de focos infecciosos é crucial para o sucesso de qualquer tratamento. Mas é algo ainda mais primordial após uma cirurgia de substituição de parte do corpo, na medida em isso altera profundamente o funcionamento regular do sistema vascular do paciente. Por isso, o foco primário de uma infecção invasiva, o grau de disseminação ou se o local de determinada cirurgia está envolvido no processo infeccioso é sempre um grande desafio para os clínicos.

Os desdobramentos clínicos podem incluir o tratamento com antibióticos por período de tempo maior, drenagem de abscessos ou, até mesmo, quando for o caso, a remoção do enxerto ou da prótese.

O espaço de tempo entre o momento em que a infecção se instala e o início do tratamento é determinante para o salvamento de vidas ou para evitar que os casos se agravem. A erradicação incompleta destes focos pode provocar reincidências, a perda de funcionalidade da prótese ou enxerto e aumentar a ameaça de morte do paciente. Mas, também pela ausência de sintomas, o diagnóstico pode ter inúmeras dificuldades. O teste sorológico pode ser muito demorado. No diagnóstico por imagem, há uma dificuldade na diferenciação entre uma inflamação (asséptica) e uma infecção (séptica). Mas, essa diferenciação na identificação por imagem é possível com a utilização dos Aptâmeros⁽²⁾ de Ácidos Nucléicos.

Inflamação não é sinônimo de infecção. Uma infecção é causada por um agente patogênico externo, enquanto uma inflamação é a resposta do organismo a este agente patogênico ou a uma lesão tecidual. Os tecidos (ou órgãos) reagem à lesão causada por agentes nocivos com uma resposta que independe da possível causa. A infecção é geralmente acompanhada de inflamação aguda, podendo durar horas ou dias, sendo geralmente resolvida sem lesões residuais. O diagnóstico diferencial entre uma inflamação asséptica e uma infecção, bem como a identificação da classe do microrganismo envolvido nos casos de infecção é de extrema relevância para orientar a conduta clínica a ser adotada.

Com relação as próteses articulares, as bactérias Gram-positivas são predominantes nas contaminações, em especial Staphylococcus aureus, que está entre as bactérias mais prevalentes em infecções pós-artroplastias⁽³⁾ de joelho e quadril. A diferenciação entre afrouxamento asséptico e infecção de prótese é importante para que se possa direcionar o tratamento correto e ainda é um desafio pela dificuldade no diagnóstico.

A Medicina Nuclear pode contribuir significativamente para imagem de infecções, desde que traçadores radioativos específicos estejam bem definidos. Nenhuma técnica de imagem que avalie, especificamente e com precisão, a presença de microrganismos que podem provocar, direta ou indiretamente, uma doença em diferentes localizações anatômicas no corpo humano está disponível atualmente para auxiliar na tomada de decisões clínicas.

Os aptâmeros são obtidos através da técnica SELEX (do inglês “Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment”) através de ciclos de seleção e amplificação a partir de um conjunto inicial de oligonucleotídeos⁽⁴⁾ em sequencias aleatórias com uma variedade de aproximadamente 10¹⁴.

Estrutura dos aptâmeros Antibac1 e Antibac2 desenvolvidos para a identificação de bactérias imagem: divulgação

Aptâmeros radiomarcados podem, assim, ser utilizados para o diagnóstico de infecções por cintilografia, pois são altamente específicos para os seus alvos. A especificidade e afinidade dos aptâmeros são comparáveis aos anticorpos monoclonais, além de apresentarem vantagens adicionais. Entre elas, são produzidos rapidamente em condições in vitro, são facilmente modificados para adicionar propriedades desejáveis, como a incorporação de bioconjugados (ex: metais radioativos, biotina, drogas) ou podem sofrer alterações que interfiram em sua estabilidade e biodistribuição.

Os aptâmeros são, ainda, estáveis à temperatura ambiente, não provocam resposta imunológica e circulam livremente pelo sangue apresentando rápida depuração plasmática. Pelo fato dos aptâmeros apresentarem as características de alta afinidade e especificidade para seus alvos, radiofármacos⁽⁵⁾ baseados em aptâmeros podem contribuir para um diagnóstico específico e precoce.

O grupo de pesquisa do CDTN trabalha no desenvolvimento de aptâmeros específicos para identificação de bactérias visando o desenvolvimento de radiofármacos para diagnóstico de infecção. Estes aptâmeros, marcados com o radionuclideo^{(6) 99m}Tc, foram eficientes na identificação de infecções em modelos animais (Ferreira et al, 2017).

Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo. - jornalista

⁽¹⁾ Osteomielite é uma infecção óssea, geralmente causada pelo Staphylococcus aureus, que pode ser aguda ou crônica e costuma afetar ossos longos como das pernas e braços.
⁽²⁾ Aptâmeros, na sua origem, é um palavra composta do termo Aptus, que vem do Latim e significa “apto a se ligar a alguma coisa por afinidade”, e Meros, que vem do Grego e significa “parte” ou “partícula”. São oligonucleotídeos⁽⁴⁾ que se ligam a moléculas-específicas como um alvo.
⁽³⁾ Artroplastia é uma operação de uma articulação para restituir-lhe o maior grau possível de integridade, mobilidade e função.
⁽⁴⁾ Oligonucleotídeos são fragmentos curtos de uma cadeia simples de ácido nucleico – DNA ou RNA –, tipicamente com 20 ou menos bases.
⁽⁵⁾ Radiofármaco é um preparado químico ou farmacêutico radioativo, usado como agente diagnóstico ou terapêutico.
⁽⁶⁾ Radionuclídeo é átomo caracterizado por um número de massa e um número atômico determinados, e que tem vida média suficientemente longa para permitir a sua identificação com um elemento químico, mas instável, porque é radioativo e possui decaimento.