Mais de 150 primatas não humanos em uma instalação de pesquisa passando mais de dois anos lutando contra diarréia não soa exatamente como 'boa sorte'. Mas para uma equipe de cientistas, foi um verdadeiro tesouro de dados - uma pilha enorme de informações valiosas sobre como finalmente derrotar um inimigo particularmente nojento.

Em um estudo publicado na última edição da Science Translational Medicine, pesquisadores vasculharam o despejo de dados imunológicos das infecções, registrando novas maneiras de treinar células imunológicas para derrotar as bactérias por trás do surto, um tipo de Shigella. Eles extraíram partes específicas das bactérias que o sistema imunológico poderia atacar com mais eficácia, ligando moléculas-alvo a tipos específicos de respostas imunológicas que combatem germes. Eles até identificaram os pequenos entalhes dentro dessas moléculas-alvo irregulares onde os anticorpos mais potentes se ligavam.

'Nosso estudo revelou características inesperadas da resposta de anticorpos anti-Shigella em primatas não humanos naturalmente infectados e representa um passo em direção ao design racional de candidatos a vacina contra Shigella', escrevem os autores. Porque nada diz 'design racional' como um apocalipse de cocô de dois anos.

Shigella é um horror gastrointestinal que atinge mais de 200 milhões de pessoas anualmente e mata mais de 200.000, principalmente crianças. Sobreviventes geralmente desenvolvem algumas respostas imunológicas protetoras, mas dadas as várias espécies e sorotipos, essas respostas tendem a funcionar contra uma faixa estreita da família bacteriana. E para piorar as coisas, as cepas de Shigella estão se tornando cada vez mais resistentes a antibióticos.

A necessidade de uma vacina que combata todo o clã imundo é clara, e numerosos esforços de desenvolvimento estão em andamento. Mas os cientistas têm trabalhado sem os dados moleculares e estruturais detalhados necessários para uma vacina sofisticada. Entre no surto.

Tudo começou em dezembro de 2022 no Wisconsin National Primate Research Center em Madison. Primatas não humanos são hospedeiros naturais de Shigella, e surtos em tais instalações não são incomuns. Mas é incomum um surto ser tão grande e durar tanto tempo - até mesmo alguns trabalhadores da instalação adoeceram.

No total, houve 169 casos de shigelose microbiologicamente confirmados entre os primatas. Os pesquisadores coletaram 151 isolados de Shigella para sorotipagem e realizaram sequenciamento do genoma completo em 95 isolados representativos. O surto foi causado por dois grupos relacionados de Shigella flexneri, uma espécie que comumente ataca primatas não humanos em cativeiro (surtos humanos são mais frequentemente causados por Shigella sonnei, mas ambos podem infectar qualquer primata). Dos 90 isolados testados para resistência antimicrobiana, mais da metade (63%) eram multirresistentes. A maioria dos casos causou diarréia leve, mas houve casos assintomáticos e alguns graves. Os bebês foram os mais atingidos, espelhando os padrões humanos.

Os pesquisadores coletaram soro, plasma e células imunológicas específicas de 41 animais infectados em 1, 2 e 4-6 semanas após a infecção, e então dissecaram as respostas imunológicas.

Primeiro, eles procuraram anticorpos atacando o antígeno O, o componente mais externo de uma grande molécula chamada LPS (lipopolissacarídeo) que se projeta da membrana bacteriana. LPS é encontrado exclusivamente em bactérias Gram-negativas, incluindo E. coli, Salmonella e Shigella. O antígeno O é um alvo imunológico comum, mas é variável - anticorpos contra o antígeno O de um sorotipo podem não ajudar a combater outros.

Eles encontraram vários anticorpos se ligando ao antígeno O, alguns aprimorados por exposições repetidas. Mais interessante, eles pareciam desenvolver a capacidade de atacar o antígeno O de muitos sorotipos diferentes - crítico para uma vacina. Além disso, anticorpos que se ligavam firmemente podiam desencadear reações em cascata que desintegravam células bacterianas - outra característica útil.

Em seguida, eles examinaram anticorpos atacando parte de um sistema de secreção tipo 3 (T3SS), um aparelho semelhante a uma seringa que as bactérias usam para injetar proteínas efetoras nas células hospedeiras. Na ponta do T3SS de Shigella estão duas proteínas, IpaB e IpaD, alvos de anticorpos de primatas. Alguns