Descobrindo antibióticos inovadores: o poder da microbiota intestinal com César de la Fuente

São PauloO Microbioma Intestinal Pode Ser a Chave para Novos Antibióticos

O intestino humano abriga cerca de 100 trilhões de micróbios que competem constantemente por recursos. Segundo César de la Fuente, da Universidade da Pensilvânia, esse ambiente pode ajudar cientistas a encontrar novos antibióticos. O laboratório de De la Fuente e a equipe de Ami S. Bhatt, da Universidade de Stanford, estudaram os microbiomas intestinais de quase 2.000 pessoas, descobrindo várias substâncias com potencial antibiótico.

A pesquisa biológica está cada vez mais utilizando grandes bases de dados de informações genéticas. Em vez de coletar amostras físicas, os pesquisadores agora empregam métodos computacionais. Com a ajuda da inteligência artificial, eles podem vasculhar rapidamente enormes quantidades de dados genéticos. Segundo de la Fuente, seu laboratório analisa genomas, metagenomas e proteomas para identificar novos antibióticos de maneira ágil. Esse método é muito mais rápido do que as técnicas tradicionais e se concentra na competição entre bactérias no intestino.

A abordagem inclui várias etapas principais. Primeiro, coletar informações genéticas do intestino humano. Em seguida, usar IA para identificar sequências genéticas que possam combater bactérias. Depois, criar peptídeos a partir dessas sequências. Por fim, testar os peptídeos em culturas de bactérias e modelos animais para verificar sua eficácia.

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Peptídeos são cadeias curtas de aminoácidos que podem se tornar novos antibióticos. Os pesquisadores analisaram mais de 400.000 proteínas e descobriram muitos peptídeos diferentes dos geralmente conhecidos por combater bactérias. O melhor deles, chamado prevotellin-2, teve desempenho similar ao da polimixina B, um medicamento aprovado pela FDA para tratar infecções difíceis.

Este método acelera a descoberta de antibióticos e amplia a variedade de peptídeos antimicrobianos. A IA pode prever quais peptídeos podem combater bactérias, revelando novos que poderiam não ser descobertos de outra forma. Assim, o microbioma intestinal pode auxiliar na criação de antibióticos eficazes contra bactérias resistentes a medicamentos.

Pesquisadores estão otimistas de que essas inovações levarão a novos tratamentos médicos. Sob a liderança de de la Fuente e Bhatt, o projeto recebeu apoio significativo de diversos financiamentos e instituições, ressaltando sua importância e potencial para melhorar os cuidados de saúde. Os estudos mostram como a biologia digital pode enfrentar questões médicas urgentes ao desenvolver novos e eficazes antibióticos para substituir os antigos, que estão se tornando menos eficientes.