Peptídeo identificado por IA reduziu sintomas de colite ulcerativa em camundongos

Pesquisadores usaram aprendizado de máquina para identificar um novo peptídeo antimicrobiano que reduziu a inflamação, restaurou a função da barreira intestinal e remodelou o microbioma na colite ulcerativa. Em um estudo do First Hospital of Jilin University, um peptídeo chamado LR apresentou o equilíbrio mais favorável entre atividade antibacteriana e baixa citotoxicidade, e produziu efeitos mais fortes do que 5-aminosalicylic acid e ciprofloxacin em um modelo murino de colite.

O estudo desenvolveu um pipeline de aprendizado de máquina que combinou modelos de predição de peptídeos com algoritmos genéticos para analisar propriedades estruturais e físico-químicas de mais de 6.000 candidatos potenciais. O estudo destacou 22 sequências que pareciam promissoras, e cinco peptídeos foram sintetizados para testes em laboratório.

Experimentos in vitro mostraram que LR teve fortes efeitos bactericidas contra bactérias patogênicas, incluindo Escherichia coli e Staphylococcus aureus, mantendo ao mesmo tempo boa biocompatibilidade, com toxicidade mínima e baixa atividade hemolítica em comparação com outros candidatos.

Para testar o potencial terapêutico, LR foi administrado a camundongos com colite induzida por sulfato de sódio dextrano. O tratamento levou à redução da perda de peso corporal, à melhora do índice de atividade da doença e a menor encurtamento do cólon, enquanto a análise histológica mostrou redução do dano à mucosa e diminuição da infiltração de células inflamatórias.

Análises adicionais constataram que LR suprimiu respostas inflamatórias, com redução acentuada dos níveis de fator de necrose tumoral-α e interleucina-6 após o tratamento. O peptídeo também aumentou a expressão das proteínas de junção estreita ZO-1, claudin-1 e occludin, sugerindo melhora da função da barreira epitelial.

O sequenciamento da microbiota fecal mostrou que o tratamento remodelou a composição microbiana em camundongos com colite. A abundância de Akkermansia muciniphila aumentou significativamente, e a suplementação apenas com A. muciniphila aliviou parcialmente os sintomas da colite, sugerindo que a modulação da microbiota contribui para o efeito terapêutico de LR.

Os achados mostram que a integração de triagem computacional com validação experimental pode identificar peptídeos antimicrobianos estáveis e seletivos com atividade anti-inflamatória na colite ulcerativa. O estudo afirmou que mais pesquisas são necessárias para avaliar a segurança em longo prazo e a aplicabilidade em humanos.