Um passo na luta contra um parasita mortal

por Kim Thurler

Em maio, pouco antes de um dos verões mais quentes já registrados, os Centros para Controle e Prevenção de Doenças dos EUA emitiram um alerta sobre doenças que se escondem em instalações recreativas como piscinas e parques aquáticos. O culpado em nove de dez casos em que uma causa infecciosa foi identificada foi o parasita microscópico Cryptosporidium.

Crypto, que geralmente se refere tanto ao parasita e à doença diarréica que provoca, criptosporidiose, infecta seres humanos e animais. É um problema sério nos países em desenvolvimento, onde é uma das principais causas de diarréia com risco de vida em crianças menores de dois anos. Agora casos relatados nos EUA estão aumentando.

Engolir um bocado de água contaminada por cripto pode causar doenças. Enquanto a maioria das pessoas se recupera depois de algumas semanas de transtornos gastrointestinais significativos, as crianças pequenas, os idosos e os imunossuprimidos podem enfrentar infecções crônicas, perdas, comprometimento cognitivo e até a morte.

Nenhuma vacina existe, e o único medicamento aprovado pela FDA para a criptografia é, paradoxalmente, ineficaz em pessoas com sistema imunológico debilitado.

Um grande obstáculo ao desenvolvimento de drogas é o fato de que os oocistos criptográficos – a forma infecciosa do parasita que prospera no intestino delgado – são impossíveis de cultivar em condições de laboratório, explicou Saul Tzipori, ilustre professor de microbiologia e infectologista. doenças na Cummings School, que fez o estudo da criptografia e outras doenças intestinais seu trabalho da vida.

Para produzir oocistos para investigação científica, a criptografia deve, portanto, ser cultivada em animais hospedeiros. O processo é caro, demorado e pesado.

“Para avaliar e otimizar as vacinas protótipo e testá-las em humanos, precisamos usar a mesma fonte, idade, viabilidade, qualidade e quantidade de oocistos. Isso é impossível com os métodos disponíveis, que necessariamente envolvem variação ”, disse Tzipori, que também é a Presidente da Agnes Varis em Ciência e Sociedade e presidente do Departamento de Doenças Infecciosas e Saúde Global.

Agora Tzipori e sua equipe, em colaboração com pesquisadores do Hospital Geral de Massachusetts, desenvolveram uma maneira de congelar rapidamente os oocistos criptográficos, preservar sua infecciosidade indefinidamente e descongelá-los conforme necessário para o estudo. Os pesquisadores publicaram recentemente sua descoberta, que foi apoiada pela Fundação Bill & Melinda Gates, em Nature Communications.

Nos últimos quarenta anos, os cientistas tentaram manter os oocistos de criptografia para uso posterior, congelando-os – um processo chamado criopreservação – usando resfriamento lento, "mas esses métodos não produziram oocistos infecciosos", explicou o jornal. co-primeiro autor, Justyna Jaskiewicz, um veterinário que está buscando um Ph.D. nas ciências biomédicas como membro do laboratório de Tzipori.

O grupo descobriu que as paredes impermeáveis ​​dos oócitos mantinham os agentes crioprotetores – substâncias químicas normalmente usadas para impedir a formação de cristais de gelo prejudiciais ao substituir a água intracelular. Como resultado, formaram-se cristais de gelo afiados, que perfuraram e danificaram o interior infeccioso dos oocistos.

Para ajudar a resolver este problema, a equipe de Tzipori aproveitou a experiência do Centro de Engenharia em Medicina de Massachusetts Generalcujo co-fundador, Mehmet Toner, é amplamente conhecido por avanços na biologia de baixa temperatura e estabilização do tecido.

A solução acabou por ser o branqueamento dos oocistos para tornar suas paredes permeáveis ​​antes de imersão em agentes químicos de proteção.

Os oocistos em solução foram então carregados em microcapilares de vidro cilíndrico de cerca de três polegadas de comprimento e 200 mícrons de diâmetro – o diâmetro de cerca de quatro cabelos humanos – e mergulhados em nitrogênio líquido a -196 graus Celsius (cerca de -320 Fahrenheit) . Quase imediatamente, a solução de oocistos se transformou em um sólido semelhante a vidro, livre de cristais de gelo.

“Diferentemente da criopreservação padrão, onde as células são resfriadas lentamente, nossa técnica vitrifica os oocistos quase instantaneamente. A vitrificação é um método livre de gelo que esfria as células tão rapidamente que os cristais não se formam ”, disse Rebecca Sandlin, pesquisadora do Centro de Engenharia em Medicina e co-primeira autora do artigo.

Oocistos descongelados três meses depois foram 50 a 80 por cento viáveis ​​e ainda infecciosas em camundongos. Os pesquisadores acreditam que essa criopreservação durará indefinidamente. Eles esperam aumentar o volume de oocistos congelados e testar a metodologia com outras cepas do parasita.

A descoberta é apenas a mais recente da pesquisa abrangente de Tzipori sobre uma série de doenças infecciosas globalmente importantes, de . coli à dengue.

Tzipori acredita que o resfriamento ultra-rápido beneficiará cientistas em todo o mundo, além de avançar seu próprio trabalho em descoberta de drogas criptografadas e desenvolvimento de vacinas. “Pela primeira vez, podemos produzir o criptosita – incluindo cepas únicas ou geneticamente modificadas – em grandes quantidades, sem necessidade de passagem constante por animais, uniformemente criopreservados, e enviá-lo para outros pesquisadores em nitrogênio líquido que pode ser armazenado indefinidamente e usado a qualquer momento ”, disse ele. “Esta capacidade existe para outros patógenos, mas nunca para criptografia.”

Tufts University

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Sourcehealthylbook.com

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