Un peptide identifié par l’IA a réduit les symptômes de la colite ulcéreuse chez la souris

Des chercheurs ont utilisé l’apprentissage automatique pour identifier un nouveau peptide antimicrobien qui a réduit l’inflammation, restauré la fonction de barrière intestinale et remodelé le microbiome dans la colite ulcéreuse. Dans une étude menée au First Hospital of Jilin University, un peptide nommé LR a montré l’équilibre le plus favorable entre activité antibactérienne et faible cytotoxicité, et a produit des effets plus marqués que 5-aminosalicylic acid et ciprofloxacin dans un modèle murin de colite.

L’étude a mis au point une chaîne d’apprentissage automatique combinant des modèles de prédiction des peptides à des algorithmes génétiques afin d’analyser les propriétés structurelles et physicochimiques de plus de 6 000 candidats potentiels. L’étude a mis en avant 22 séquences jugées prometteuses, et cinq peptides ont été synthétisés pour des tests en laboratoire.

Des expériences in vitro ont montré que LR exerçait de puissants effets bactéricides contre des bactéries pathogènes, notamment Escherichia coli et Staphylococcus aureus, tout en conservant une bonne biocompatibilité, avec une toxicité minimale et une faible activité hémolytique par rapport aux autres candidats.

Pour évaluer son potentiel thérapeutique, LR a été administré à des souris présentant une colite induite par le dextran sulphate sodium. Le traitement a entraîné une moindre perte de poids corporel, une amélioration de l’indice d’activité de la maladie et une réduction du raccourcissement du côlon, tandis que l’analyse histologique a montré une diminution des lésions muqueuses et de l’infiltration des cellules inflammatoires.

Des analyses complémentaires ont montré que LR supprimait les réponses inflammatoires, avec une réduction marquée des taux de tumour necrosis factor-α et interleukin-6 après traitement. Le peptide a également augmenté l’expression des protéines des jonctions serrées ZO-1, claudin-1 et occludin, suggérant une amélioration de la fonction de barrière épithéliale.

Le séquençage du microbiote fécal a montré que le traitement remodelait la composition microbienne chez les souris atteintes de colite. L’abondance de Akkermansia muciniphila a augmenté de manière significative, et une supplémentation par A. muciniphila seule a partiellement atténué les symptômes de la colite, ce qui suggère que la modulation du microbiote contribue à l’effet thérapeutique de LR.

Ces résultats montrent que l’intégration d’un criblage computationnel avec une validation expérimentale permet d’identifier des peptides antimicrobiens stables et sélectifs dotés d’une activité anti-inflammatoire dans la colite ulcéreuse. L’étude indique que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour évaluer la sécurité à long terme et l’applicabilité chez l’être humain.