Infrared spectroscopy for antibiotic discovery

Resumo

Apesar de a ‘guerra’ contra as Doenças Infecciosas já ter sido considerada ganha, bactérias resistentes a antibióticos continuam a causar 25,000 mortes por ano na Europa, com um custo estimado em €1.5 mil milhões. Nos Estados Unidos da América a incidência de infecções nosocomiais foi de 1.7 milhões por ano. A taxa de descoberta de antibióticos é quase nula, o último antibiótico de largo espectro descoberto foi em 1960 e desde 2011 apenas 2 compostos estão na fase III de ensaios clínicos, por isso são urgentemente necessários novos antibióticos. O presente trabalho avalia a espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIRS) como base de uma nova plataforma de descoberta de antibióticos (ADD). Apresentou-se o desenvolvimento histórico dos antibióticos para contextualizar o leitor da evolução alcançada. Seguidamente discutiu-se o fenómeno da resistência, relacionando o seu aumento com plataformas de ADD exaustas. Uma revisão objectiva dos principais conceitos da espectroscopia de infravermelhos, o desenvolvimento do respectivo equipamento, as aplicações desta tecnologia em estudos microbiológicos, na indústria farmacêutica e alimentar, e no diagnóstico de diversas doenças. Foi adaptado um protocolo de macro-cultivação de alto-débito (HT) a partir do qual foram determinadas as concentrações minimias inibitórias de 14 antibióticos, num organismo modelo de Escherichia coli, enquanto simultaneamente construiu-se um biblioteca espectral. Por forma a analisar de forma compreensiva essa mesma biblioteca foi montada uma interface gráfica (GUI). Isto permitiu comparar o impacte de diferentes estratégias de pré-processamento em dois algoritmos de análise, a partir dos qual foi determinado um modelo óptimo para cada objectivo proposto, num contexto de ADD. Enquanto que alguns modelos ficaram aquém dos objectivos, os resultados são no geral positivos e sugerem, como a literatura revista, que a FTIRS pode, e deve, potenciar uma nova geração de plataformas de ADD que competem com as alternativas actuais.

Data do prémio	8 set. 2014
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Cecília R.C. Calado (Supervisor)