Gli antibiotici per la malattia infiammatoria intestinale possono essere un’arma a doppio taglio. Pur sopprimendo l’infiammazione, uccidono anche i batteri benefici, non solo quelli nocivi. Questo spesso peggiora i sintomi. In questa situazione, i farmaci generici si rivelano uno strumento troppo poco efficace.
Scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della McMaster University hanno segnalato la scoperta di una nuova molecola chiamata enterololina. Agisce selettivamente, sopprimendo i batteri associati alle riacutizzazioni del morbo di Crohn (MICI), lasciando il resto del microbioma intestinale sostanzialmente inalterato.
Per comprenderne il meccanismo d’azione, i ricercatori hanno utilizzato il modello di intelligenza artificiale generativa DiffDock, che ha ridotto il tempo dalla ricerca all’analisi a pochi mesi, anziché anni come di consueto.
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Negli esperimenti sui topi, il farmaco ha soppresso selettivamente l’Escherichia coli, che aumenta l’infiammazione, e ha aiutato gli animali a riprendersi più rapidamente. Inoltre, il microbioma è rimasto significativamente più sano rispetto al trattamento con l’antibiotico standard vancomicina.
DiffDock ha previsto che la molecola si lega al complesso proteico LolCDE, responsabile del trasporto delle lipoproteine nei batteri. Questo indizio ha permesso ai ricercatori di testare la loro ipotesi in laboratorio: hanno allevato ceppi di E. coli resistenti all’enterololina, condotto il sequenziamento dell’RNA e utilizzato CRISPR per confermare il meccanismo d’azione.
Tutti gli esperimenti hanno dimostrato che il farmaco interrompe effettivamente le vie associate al trasporto delle lipoproteine, come previsto dall’IA.
Gli autori sottolineano che tradizionalmente la ricerca del meccanismo d’azione di nuovi antibiotici richiede fino a due anni e costa milioni di dollari. In questo caso, l’intelligenza artificiale ha ridotto i tempi a sei mesi, riducendo significativamente i costi.
Stoked Bio, fondata da uno degli autori dello studio, sta attualmente sviluppando ulteriormente l’enterololina e preparandola per la sperimentazione umana. Sono inoltre in corso ricerche su derivati della molecola contro altri patogeni pericolosi, tra cui Klebsiella pneumoniae.
La promessa di antibiotici mirati è particolarmente importante per i pazienti affetti da morbo di Crohn e altre malattie infiammatorie intestinali: nuovi farmaci potrebbero ridurre i sintomi senza alterare il microbioma. Su scala più ampia, tali sviluppi potrebbero fornire una risposta alla crescente minaccia della resistenza batterica agli antibiotici esistenti.
Gli scienziati sottolineano che non è importante solo una singola molecola. L’approccio in sé è cruciale: una combinazione di intelligenza artificiale e metodi di laboratorio consente di chiarire rapidamente il funzionamento di potenziali farmaci. Questo potrebbe trasformare il processo di scoperta di nuovi farmaci per molte malattie.
I ricercatori hanno pubblicato i dati del sequenziamento su repository pubblici e hanno reso il codice DiffDock-L open source su GitHub.
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