Cientistas desvendam mistério sobre a doença de Crohn com ajuda da IA

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), nos Estados Unidos, desvendaram um mistério de quase 25 anos sobre a doença de Crohn. Ao combinar inteligência artificial (IA) com biologia molecular, a equipe finalmente conseguiu responder como as células imunológicas no intestino decidem entre inflamação ou cura, um processo que se desregula em pacientes com a condição.

Em 2001 foi descoberto que mutações no gene NOD2 aumentam o risco de doença de Crohn, mas a comunidade científica ainda não entendia como o processo acontecia. O avanço da equipe da UCSD foi feito com a criação de um novo método associando a IA com ferramentas de biologia molecular. O estudo com os resultados foi publicado no Journal of Clinical Investigation no início de outubro.

Para manter a saúde intestinal, o sistema digestivo depende de dois tipos principais de macrófagos (células de defesa): os inflamatórios e os não inflamatórios. O primeiro ataca micróbios perigosos, enquanto o outro repara o tecido, promovendo a cicatrização.

Em pessoas com doença de Crohn, não há equilíbrio no trabalho dos dois. O resultado disso é uma inflamação crônica no trato gastrointestinal, causando dor, diarreia e perda de peso.

O papel do NOD2 na doença de Crohn

Por meio da ferramenta criada, os pesquisadores analisaram diversos macrófagos, incluindo os encontrados em intestinos saudáveis e em pacientes com doença inflamatória intestinal. Assim, a IA identificou uma assinatura genética composta por 53 genes que indicava se o macrófago seria inflamatório ou restaurador. Dentre os 53, apenas um codifica a proteína girdina.

Após análises, os cientistas perceberam que, quando o gene NOD2 se liga à girdina, a associação promove um equilíbrio, ajudando a controlar inflamações, eliminar bactérias prejudiciais e auxiliar na cicatrização intestinal.

Já quando está mutado, o NOD2 não se combina com a girdina e o sistema imune fica desregulado, aumentando o risco de doença de Crohn.

“O NOD2 funciona como o sistema de vigilância de infecções do corpo. Quando ligado à girdina, ele detecta patógenos invasores e mantém o equilíbrio imunológico intestinal, neutralizando-os rapidamente. Sem essa parceria, o sistema de vigilância do NOD2 entra em colapso”, explica a coautora do artigo, Pradipta Ghosh, em comunicado.

Testes em animais

Os pesquisadores utilizaram camundongos para confirmar a descoberta. Ao comparar roedores com e sem a girdina, os que não tinham a proteína desenvolveram inflamação intestinal grave, tiveram alterações na microbiota e a maioria morreu de sepse – inflamação generalizada no corpo.

“O intestino é um campo de batalha e os macrófagos são os pacificadores. Pela primeira vez, a IA nos permitiu definir e rastrear claramente os jogadores em duas equipes opostas”, exemplifica o autor principal, Gajanan D. Katkar.

Além de resolver um mistério antigo, a descoberta pode ajudar no desenvolvimento de terapias voltadas à restauração da interação entre a girdina e o NOD2.

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