Fra uhelbredelige tarminfektioner til metabolisk syndrom, fra melanom til irritable syndromer
Men er den nye terapi virkelig i stand tilslippe af med alle sygdomme og fungerer generelt godt for alle? I august og september 2022 offentliggjorde tre uafhængige videnskabelige grupper på én gang resultaterne af undersøgelser, der beskriver mikrobiomets dynamik efter transplantation eller i enkle vendinger vurderer, hvad succesen med en sådan terapi afhænger af.
Hvordan fungerer en afføringstransplantation?
FMT er overførsel til modtageren af væskeprøver ogbakterier opsamlet i undertarmen fra en donor. Som regel bruges en sådan procedure til at genoprette den forstyrrede tarmmikroflora hos patienten og behandle sygdomme forbundet med den.
Selvom de første registreringer af brugen af donorafføring som et middel mod madforgiftning og diarré blev registreret i "Handbook of Emergency Medicine" af den kinesiske Hong Ge tilbage i det 4. århundrede, i evidensbaseret medicin er denne metode blevet populær relativt for nylig.
Første undersøgelse om brugen af transplantationThe Fecal Microbiome blev udgivet i 1958 af Ben Eiseman og andre Colorado-kirurger. De bemærkede, at brugen af fækal lavement hjalp med at helbrede fire kritisk syge mennesker med fulminant pseudomembranøs colitis. Dette er en alvorlig sygdom i tyktarmen, som forårsager betændelse og dannelser på slimhinden.
Det blev senere vist, at denne sygdom forårsagerbakterien Clostridium difficile og at FMT er en af de bedste måder at behandle den på. Ifølge et stort antal undersøgelser, i behandlingen af pseudomembranøs enterocolitis, når effektiviteten af FMT 90%.
Det har moderne forskning vistHelheden af alle mikroorganismer i den menneskelige krop, mikrobiomet, er afgørende for menneskers sundhed. Ændringer i dets sammensætning påvirker mikrobiel interaktion med menneskekroppen. Derfor er forstyrrelser i det menneskelige tarmmikrobielle økosystem forbundet med mange metaboliske, inflammatoriske og infektionssygdomme.
Modtageren er vigtigere end donoren
Selvom kliniske forsøg har vist, at FMTeffektivt kan behandle visse tarmsygdomme, deres virkningsmekanisme forbliver uklar. Nogle tyder på, at donorers tarmmikrobiomer har gavnlige egenskaber, der hjælper med at bringe modtagerens tarm tilbage til en sund tilstand. Dette er dog aldrig blevet systematisk undersøgt.
I et papir offentliggjort i tidsskriftet NatureMedicin, forskere ved European Molecular Biology Laboratory brugte data fra mere end 300 menneskelige fækale mikrobiotatransplantationer til at få indsigt i, hvad der sker, når to tarmmikrobiomer kolliderer.
Ved hjælp af kliniske og metagenomiske data fandt forskerne ud af, at modtageren, snarere end donoren, primært bestemmer den mikrobielle sammensætning som følge af denne procedure.
Ved hjælp af maskinlæring, forskereanalyseret de faktorer, der bestemmer mikrobiel dynamik efter transplantation, herunder tilstedeværelsen eller fraværet af individuelle mikrobielle arter. Deres resultater tyder på, at artsrigdom (et mål for, hvor forskelligt modtagerens tarmmikrobiom er før transplantation), samt hvor forskelligt modtagerens tarmmikrobiom er fra donorens, er vigtige faktorer for at bestemme, hvilke arter der vil overleve og trives efter transplantation.
Det betyder, at der ikke er nogen universel donor, mener forskerne, men det er muligt at vælge en personlig behandling til alle.
Dræb først, helbred senere!
Forskere fraUniversitetet i Hohenheim i Tyskland. I et papir offentliggjort i tidsskriftet Cell Reports Medicine viste de, at ud af to stammer af den samme bakterie, der eksisterede før transplantationen, overlevede kun én.
Under undersøgelsen brugte videnskabsmænden speciel metode til at kunne opdage selv små ændringer i mikrobiomet. Ud over deres egne resultater registrerede de også data fra 14 andre kliniske undersøgelser og evaluerede data fra mere end 250 personer, der modtog afføringstransplantationer. Der har været særlig opmærksomhed på overførsel af individuelle bakterier eller stammer under transplantation.
Deres vigtigste takeaway:uanset den underliggende sygdom, var der efter transplantation kun én stamme fremherskende for de fleste typer bakterier. Patienterne indeholdt for det meste enten den samme stamme som før behandling eller en ny, overført stamme, men kun i sjældne tilfælde en blanding. Jo mere det eksisterende tarmmikrobiom blev beskadiget før transplantation eller afbrudt af antibiotisk forbehandling, jo mere vellykket kunne donormikroberne kolonisere.
Forskerne siger disse resultaterforklare den forskellige effektivitet i behandlingen af transplantation af individuelle sygdomme. For eksempel ved tilbagevendende infektioner forårsaget af bakterien Clostridioides difficile når effektiviteten op på 90 %, hvilket er forbundet med langvarig brug af antibiotika, som næsten fuldstændig ødelægger modtagerens eget mikrobiom.
På den anden side den lave effektivitet af transplantationi behandling af patienter med inflammatorisk tarmsygdom, colitis ulcerosa, svær overvægt eller diabetes, på grund af den høje grad af konservering af deres egne bakterier, som forstyrrer transplantationen.
Konklusionen er enkel, bemærker forskerne, foreløbigantibiotikabehandling og tarmskylning før transplantation øger sandsynligheden for kolonisering af fordøjelseskanalen af donorbakterier og effektiviteten af behandlingen.
Faktorer, der påvirker overlevelsesraten for donorafføring. Billede: Daniel Podlesny et al., Cell Reports Medicine
Personlig medicin
Find den rigtige skræddersyede behandlingAI vil hjælpe, som er udviklet af forskere fra det katolske universitet i Rom og universitetet i Trento. I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Medicine analyserede eksperter i alt mere end 1.300 tarmmikrobiotaprøver (indsamlet fra fæces) fra donorer og modtagerpatienter med otte forskellige sygdomme, herunder bakterielle lidelser, ved hjælp af sofistikeret genomsekventering og computeranalyseteknikker. melanom, irritabel tyktarm og Tourettes syndrom.
Forskerne fandt også ud af, at patienterdem, der modtog antibiotikabehandling før transplantationsproceduren, havde en højere engraftment. Derudover øgede administrationen af mikrobiotaen på flere måder (f.eks. kapsler sammen med koloskopi) behandlingens effektivitet.
Forskere har vist, at ved hjælp af kunstigeintelligens, er det muligt med høj nøjagtighed at forudsige donormikrobiotaens sammensætning efter transplantation, og dette kan så føre til identifikation af bedre donorer, hvis afføring vil have større succes ved en individuel transplantation.
Panacea?
Det mener nogle forskereafføringstransplantation kan fungere som en universel kur mod næsten ethvert problem. For eksempel er der mange undersøgelser, der rapporterer, at mennesker med psykisk sygdom har et andet mikrobiom og tyder på, at FMT kan lindre nogle af symptomerne forbundet med dem.
Men de fleste af resultaterne på dette område er baseret påeksperimenter udført på modelorganismer, normalt laboratoriemus. Mens laboratoriemus er ret smarte, er mange af "musemodellerne for psykisk sygdom" inkonsekvente. Nogle forskere stiller spørgsmålstegn ved det faktum, at en mus kan have depression eller borderline personlighedsforstyrrelse på samme måde, som et menneske kan. Derfor er det for tidligt at tale om en universel løsning.
Ikke desto mindre kan store fremskridt i studiet af FMT og yderligere forskning vise, at rækken af mulige anvendelser af sådan terapi er meget bredere, end det ser ud til i dag.
Læs mere:
Katapult sender NASA-satellitter op i himlen
En gigantisk magnetisk storm nærmer sig Jorden
Kæmpe 'ar' på Jordens overflade vist fra rummet