fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie a utilisé l’intelligence artificielle pour découvrir, dans les protéines prions traditionnellement associées aux maladies neurodégénératives, une classe de courts peptides appelés « prionines », capables de tuer des bactéries. Cette découverte élargit la perception des endroits où les antibiotiques pourraient se cacher et offre une nouvelle source de candidats pour lutter contre les infections bactériennes résistantes. L’étude a été publiée dans Nature Microbiology.
Depuis longtemps, les prions, ces protéines mal repliées, sont principalement associés à des maladies cérébrales dégénératives rares et mortelles. Des études isolées avaient auparavant suggéré que certains fragments de protéines liés aux maladies neurodégénératives, comme la bêta-amyloïde et la protéine prion cellulaire, pourraient avoir des propriétés antibactériennes, mais sans recherche systématique à grande échelle. L’équipe de l’Université de Pennsylvanie a utilisé la plateforme d’apprentissage profond APEX 1.1 pour analyser 19,3 millions de fragments de courts peptides provenant de 2 897 protéines prions et apparentées aux prions, identifiant 1 179 peptides antimicrobiens candidats en fonction de leur activité antibiotique prédite, qu’ils ont nommés « prionines ».
Sur la base des prédictions de la plateforme contre 11 agents pathogènes bactériens différents (y compris des souches résistantes), l’équipe a sélectionné 75 peptides les plus prometteurs pour une validation expérimentale. Les résultats ont montré que 59 de ces peptides inhibaient au moins un agent pathogène bactérien, et 42 présentaient une forte activité à faible concentration. Des expériences supplémentaires ont révélé que de nombreuses prionines actives exercent leur action antibactérienne en perturbant la membrane bactérienne, avec une faible toxicité : 16 peptides actifs n’ont causé aucun dommage mesurable aux cellules humaines ou aux globules rouges à la concentration maximale testée.
Pour vérifier l’efficacité réelle, les chercheurs ont testé deux prionines, l’une dérivée d’un champignon et l’autre d’un ver rond, dans des modèles murins. Dans un modèle standard d’infection cutanée causée par l’agent pathogène résistant Acinetobacter baumannii, ces deux peptides ont réduit les niveaux bactériens, avec une efficacité comparable à celle de la polymyxine B, et aucune perte de poids liée au traitement n’a été observée.
Le Dr César de la Fuente (FRSB), auteur principal de l’étude, a souligné que ce travail change la perception des endroits où les antibiotiques pourraient se cacher, l’intelligence artificielle ayant découvert, dans des protéines comme les prions longtemps considérées comme synonymes de maladies, la possibilité de molécules utiles codées. Marcelo D. T. Torres, co-premier auteur de l’étude, a indiqué que la recherche par IA a fourni une liste restreinte de candidats, et que l’efficacité réelle de nombreuses molécules en laboratoire et dans des modèles d’infection animale fait de cette étude une véritable plateforme de découverte.
Cette recherche s’inscrit dans les travaux plus larges du laboratoire de de la Fuente visant à extraire des « peptides cryptés » du monde biologique. L’équipe avait auparavant exploré des sources telles que les protéines humaines, les organismes disparus, les archées, le microbiome et les venins. Cette étude étend la perspective aux protéines prions et apparentées aux prions, ouvrant de nouvelles possibilités à l’intersection des maladies neurodégénératives et de l’immunité innée. Cependant, les chercheurs soulignent que ce travail ne prouve pas que les prionines sont libérées au cours d’une infection naturelle, ni ne modifie la compréhension du rôle pathogène des prions mal repliés dans les maladies neurodégénératives. Son importance fondamentale réside dans le fait de montrer que ces protéines pourraient constituer une source riche et jusqu’alors négligée de candidats antibiotiques, et offre une nouvelle direction pour explorer les liens potentiels entre l’agrégation des protéines et la défense de l’hôte.
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