Svelare il microbioma: nuovi antibiotici dalla nostra flora intestinale

RomeIl microbioma umano ospita circa 100 trilioni di microbi che competono costantemente per le risorse. Secondo César de la Fuente dell'Università della Pennsylvania, questo ambiente potrebbe aiutare gli scienziati a scoprire nuovi antibiotici. Il laboratorio di de la Fuente e il team di Ami S. Bhatt a Stanford hanno analizzato i microbiomi intestinali di quasi 2.000 persone, identificando diverse sostanze potenzialmente antibiotiche.

La ricerca biologica sta sempre più utilizzando grandi database di informazioni genetiche. Anziché raccogliere campioni fisici, i ricercatori ora si avvalgono di metodi informatici. Grazie all’intelligenza artificiale, possono analizzare rapidamente enormi quantità di dati genetici. Secondo de la Fuente, il suo laboratorio esamina genomi, metagenomi e proteomi per individuare nuovi antibiotici in tempi brevi. Questo approccio è molto più rapido rispetto alle tecniche tradizionali e si concentra sulla competizione tra batteri nell'intestino.

L'approccio comprende vari passaggi fondamentali. Prima di tutto, raccogliere informazioni genetiche dall'intestino umano. Successivamente, utilizzare l'intelligenza artificiale per identificare sequenze genetiche che potrebbero combattere i batteri. Poi, creare peptidi basati su queste sequenze. Infine, testare i peptidi su colture batteriche e modelli animali per verificarne l'efficacia.

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I ricercatori hanno analizzato oltre 400.000 proteine e hanno scoperto numerosi peptidi diversi da quelli comunemente noti per combattere i batteri. Tra questi, il migliore si è rivelato essere il prevotellin-2, che ha mostrato un'efficacia paragonabile a quella della polimixina B, un antibiotico approvato dalla FDA per il trattamento di infezioni gravi.

Questo metodo accelera la scoperta di antibiotici e amplia la gamma di peptidi antimicrobici. L'intelligenza artificiale è in grado di prevedere quali peptidi possono contrastare i batteri, svelandone di nuovi che altrimenti potrebbero rimanere sconosciuti. Di conseguenza, il microbioma intestinale può contribuire alla creazione di antibiotici efficaci contro i batteri resistenti ai farmaci

I ricercatori sono fiduciosi che queste innovazioni porteranno a nuovi trattamenti medici. Guidato da de la Fuente e Bhatt, il progetto ha ricevuto un sostegno significativo da vari finanziamenti e istituzioni, evidenziando la sua importanza e il potenziale per migliorare l'assistenza sanitaria. Gli studi dimostrano come la biologia digitale possa affrontare problemi medici urgenti sviluppando nuovi antibiotici efficaci per sostituire quelli vecchi che stanno diventando meno efficaci.