Exploration du microbiome : vers la découverte de nouveaux antibiotiques intestinaux

ParisL'intestin humain héberge environ 100 000 milliards de microbes en compétition permanente pour les ressources. Selon César de la Fuente, de l'Université de Pennsylvanie, cet environnement pourrait aider les scientifiques à découvrir de nouveaux antibiotiques. Le laboratoire de la Fuente et l'équipe d'Ami S. Bhatt de l'Université de Stanford ont étudié les microbiomes intestinaux de près de 2 000 personnes, identifiant plusieurs substances prometteuses aux propriétés antibiotiques.

La recherche biologique fait de plus en plus appel à des bases de données génétiques volumineuses. Plutôt que de collecter des échantillons physiques, les chercheurs utilisent désormais des méthodes informatiques. Grâce à l'intelligence artificielle, ils peuvent analyser rapidement d'énormes quantités de données génétiques. Selon de la Fuente, son laboratoire examine les génomes, les métagénomes et les protéomes pour découvrir des nouveaux antibiotiques rapidement. Cette méthode est bien plus rapide que les techniques traditionnelles et met l'accent sur la compétition entre bactéries dans l'intestin.

La méthode comprend plusieurs étapes essentielles. Tout d'abord, recueillir des informations génétiques provenant de l'intestin humain. Ensuite, utiliser l'intelligence artificielle pour identifier les séquences génétiques susceptibles de combattre les bactéries. Puis, créer des peptides basés sur ces séquences. Enfin, tester les peptides sur des cultures bactériennes et sur des modèles animaux pour vérifier leur efficacité.

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Les peptides, de courtes chaînes d'acides aminés, pourraient devenir de nouveaux antibiotiques. Les chercheurs ont analysé plus de 400 000 protéines et ont découvert de nombreux peptides différents de ceux habituellement connus pour combattre les bactéries. Le meilleur, nommé prevotellin-2, s'est révélé aussi efficace que la polymyxine B, un médicament approuvé par la FDA pour traiter les infections résistantes.

Cette méthode accélère la découverte d'antibiotiques et augmente la diversité des peptides antimicrobiens. L'IA peut prédire quels peptides peuvent combattre les bactéries, révélant ainsi de nouveaux peptides qui n'auraient peut-être pas été découverts autrement. Par conséquent, le microbiome intestinal peut contribuer à la création d'antibiotiques efficaces contre les bactéries résistantes aux médicaments.

Les chercheurs sont optimistes quant aux nouvelles avancées promettant des traitements médicaux novateurs. Mené par de la Fuente et Bhatt, le projet a bénéficié de financements substantiels de la part de nombreuses subventions et institutions, démontrant son importance et son potentiel pour améliorer les soins de santé. Les études montrent comment la biologie numérique peut résoudre des problèmes médicaux urgents en développant de nouveaux antibiotiques efficaces pour remplacer ceux existants qui perdent en efficacité.