Pesquisadores do Caltech descobriram como os vírus infectam bactérias ao desativar uma proteína chave chamada MurJ, essencial para a construção da parede celular. Esse mecanismo, revelado por imagens de alta resolução, sugere uma nova abordagem para combater superbactérias resistentes a antibióticos. As descobertas destacam a evolução convergente em vírus não relacionados que bloqueiam o MurJ de forma semelhante.
A resistência a antibióticos representa uma ameaça crescente, com bactérias evoluindo rapidamente contra os tratamentos existentes. Apenas nos Estados Unidos, dezenas de milhares morrem anualmente de tais infecções, um número que aumenta constantemente. Como explica Bil Clemons, professor Arthur e Marian Hanisch Memorial de Bioquímica no Caltech, «A evolução é poderosa, e nas bactérias, a resistência a antibióticos se desenvolve rapidamente. Isso significa que agora lidamos com bactérias resistentes a todos os medicamentos que temos.» Os cientistas têm como alvo há muito tempo a via de biossíntese de peptidoglicano, única nas bactérias e ausente nas células humanas. Clemons observa: «O peptidoglicano é uma característica única das bactérias, o que o torna um alvo atraente para antibióticos.» Proteínas chave nessa via incluem MraY, MurG e MurJ, que transportam blocos de construção através da membrana bacteriana. Embora antibióticos como a penicilina perturbem estágios posteriores, ainda não há fármacos aprovados que inibam diretamente essas três proteínas. Bacteriófagos, vírus que infectam bactérias, oferecem insights. Para escapar das células hospedeiras, os fagos devem romper a camada de peptidoglicano. O laboratório de Clemons estudou fagos pequenos usando proteínas de lise de gene único (Sgls). Trabalhos anteriores identificaram SglM e SglPP7 bloqueando MurJ, uma fliptase que move precursores de peptidoglicano. Usando microscopia crioeletrônica, Yancheng Evelyn Li visualizou como essas Sgls se ligam a um sulco em MurJ, travando-o em uma conformação voltada para fora e parando o transporte. Li afirma: «Está claro que ambas essas Sgls se ligam ao MurJ em uma conformação voltada para fora, travando-o nessa posição.» Essa forma exposta poderia auxiliar o acesso de fármacos. Notavelmente, a análise de outro genoma de fago revelou SglCJ3, que inibe o MurJ de forma idêntica apesar de não ter relação evolutiva — um caso de evolução convergente. Clemons diz: «Esses peptídeos, que não têm ligações evolutivas entre si, descobriram ambos como visar o MurJ de uma maneira muito semelhante. Ficamos surpresos!» A equipe, incluindo Li, Grace F. Baron e colaboradores da Texas A&M, publicou esses resultados na edição de 26 de fevereiro de 2026 da Nature, intitulada «Convergent MurJ flippase inhibition by phage lysis proteins.» O financiamento veio da Chan Zuckerberg Initiative, National Institutes of Health e outros. Esse trabalho ressalta o potencial dos fagos para inspirar novos antibióticos explorando vulnerabilidades bacterianas.
