난치성 장염부터 대사증후군까지, 흑색종부터 과민성증후군까지
그러나 새로운 치료법이 실제로 가능합니까?모든 질병을 없애고 보편적으로 모든 사람에게 잘 작동합니까? 2022년 8월과 9월에 세 개의 독립적인 과학 그룹이 이식 후 미생물군집의 역학을 설명하거나 간단히 말해서 그러한 치료의 성공이 무엇에 달려 있는지 평가하는 연구 결과를 발표했습니다.
대변 이식은 어떻게 작동합니까?
FMT는 체액 샘플을 받는 사람에게 전달하는 것입니다.기증자로부터 소장에서 수집된 박테리아. 일반적으로 이러한 절차는 환자의 장내 미생물을 교란시키고 이와 관련된 질병을 치료하는 데 사용됩니다.
기증자의 사용에 대한 최초의 기록이 있음에도 불구하고대변은 4세기 중국 홍가의 "응급의학 수첩"에 식중독 및 설사 치료제로 등록되었으며, 근거 기반 의학에서는 비교적 최근에 이 방법이 대중화되었습니다.
이식의 사용에 대한 첫 번째 연구대변 미생물군유전체는 1958년 Ben Eiseman과 다른 콜로라도 외과의사에 의해 출판되었습니다. 그들은 대변 관장의 사용이 전격성 위막성 대장염을 앓고 있는 중환자 4명을 치료하는 데 도움이 되었다고 언급했습니다. 이것은 점막에 염증과 형성을 일으키는 대장의 심각한 질병입니다.
이 질병이 유발한다는 것이 나중에 밝혀졌습니다.박테리아 Clostridium difficile과 FMT는 그것을 치료하는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 많은 연구에 따르면 위막성 장염의 치료에서 FMT의 효과는 90%에 이릅니다.
현대 연구에 따르면인체에 있는 모든 미생물의 총체인 마이크로바이옴은 인간의 건강에 필수적입니다. 구성의 변화는 인체와 미생물의 상호 작용에 영향을 미칩니다. 따라서 인간의 장내 미생물 생태계의 교란은 많은 대사성, 염증성 및 전염병과 관련이 있습니다.
기증자보다 받는 사람이 더 중요하다
임상 시험에서 FMT가특정 장 질환을 효과적으로 치료할 수 있지만 그 작용 기전은 아직 불분명합니다. 일부에서는 기증자의 장내 미생물군집이 수혜자의 장을 건강한 상태로 되돌리는 데 도움이 되는 유익한 특성을 가지고 있다고 제안합니다. 그러나 이것은 체계적으로 연구된 적이 없습니다.
네이처 저널에 발표된 논문에서유럽 분자 생물학 연구소(European Molecular Biology Laboratory)의 연구원들은 300개 이상의 인간 대변 미생물군 이식 데이터를 사용하여 두 개의 장내 미생물군집이 충돌할 때 어떤 일이 발생하는지에 대한 통찰력을 얻었습니다.
임상 및 메타게놈 데이터를 사용하여 연구자들은 기증자보다는 받는 사람이 주로 이 절차로 인한 미생물 구성을 결정한다는 것을 발견했습니다.
기계 학습을 사용하여 과학자들은개별 미생물 종의 유무를 포함하여 이식 후 미생물 역학을 결정하는 요인을 분석했습니다. 그들의 결과는 수혜자의 장내 미생물군집이 기증자의 장내 미생물군유전체와 얼마나 다른지 뿐만 아니라 종 풍부성(이식 전 수용자의 장내 미생물군유전체가 얼마나 다양한지에 대한 척도)이 이식 후 생존하고 번성할 종을 결정하는 주요 요인임을 시사합니다. 이식.
이것은 보편적인 기증자가 없다는 것을 의미하지만 연구원들은 모든 사람에게 개인화된 치료법을 선택하는 것이 가능하다고 믿습니다.
먼저 죽이고 나중에 치료하십시오!
연구원독일 호엔하임 대학교. Cell Reports Medicine 저널에 발표된 논문에서 그들은 이식 전에 존재했던 동일한 박테리아의 두 가지 변종 중에서 하나만 살아남았다는 것을 보여주었습니다.
연구 기간 동안 과학자들은 다음을 사용했습니다.마이크로바이옴의 작은 변화도 감지할 수 있는 특별한 방법입니다. 자체 결과 외에도 14개의 다른 임상 연구 데이터를 기록하고 대변 이식을 받은 250명 이상의 사람들의 데이터를 평가했습니다. 이식 중 개별 박테리아 또는 균주의 전파에 특히 주의를 기울였습니다.
그들의 가장 중요한 테이크아웃:기저 질환에 관계없이 이식 후 대부분의 박테리아 유형에 대해 하나의 균주만 우세했습니다. 환자는 대부분 치료 전과 동일한 균주 또는 새로운 전이된 균주를 포함했지만 드문 경우에만 혼합되었습니다. 기존의 장내 미생물군집이 이식 전에 손상되거나 항생제 전처리에 의해 파괴될수록 기증자 미생물이 더 성공적으로 집락화할 수 있습니다.
연구원들은 이러한 결과를개별 질병의 이식 치료에서 다른 효과를 설명합니다. 예를 들어, 클로스트리디오이데스 디피실리균에 의한 재발성 감염의 경우 효율이 90%에 이르며 이는 항생제의 장기간 사용과 관련이 있으며 이는 수혜자의 미생물군유전체를 거의 완전히 파괴합니다.
반면 이식의 효율이 낮다.염증성 장 질환, 궤양성 대장염, 중증 비만 또는 당뇨병 환자의 치료에서 이식을 방해하는 자체 박테리아의 높은 보존도로 인해.
결론은 간단합니다. 과학자들은 예비이식 전 항생제 치료 및 장 세척은 기증자 박테리아에 의한 소화관의 집락화 가능성과 치료 효과를 증가시킵니다.
기증자 대변의 생존율에 영향을 미치는 요인. 이미지: Daniel Podlesny et al., Cell Reports Medicine
개인 약
나에게 맞는 맞춤 치료 찾기로마 가톨릭 대학과 트렌토 대학의 과학자들이 개발한 AI가 도움이 될 것입니다. 네이처 메디신(Nature Medicine) 저널에 발표된 연구에서 전문가들은 정교한 게놈 시퀀싱과 컴퓨터 분석 기술을 사용하여 박테리아 장애를 포함한 8가지 다른 질병에 걸린 기증자와 수용자 환자의 총 1,300개 이상의 장내 미생물 샘플(대변에서 수집)을 분석했습니다. 흑색종, 과민성 대장 증후군 및 투렛 증후군.
연구자들은 또한 환자들이이식 절차 전에 항생제 치료를 받은 사람들은 더 높은 생착을 가졌다. 또한 여러 가지 방법(예: 대장 내시경과 함께 캡슐)으로 미생물을 투여하면 치료 효과가 증가했습니다.
과학자들은 인공의 도움으로지능을 통해 이식 후 기증자 미생물군의 구성을 높은 정확도로 예측할 수 있으며, 이는 개별 이식에서 대변이 더 성공적일 더 나은 기증자를 식별할 수 있습니다.
만병 통치약?
일부 연구자들은 다음과 같이 믿습니다.대변 이식은 거의 모든 문제에 대한 보편적인 치료법으로 작용할 수 있습니다. 예를 들어, 정신 질환이 있는 사람들은 다른 미생물군집을 가지고 있으며 FMT가 그들과 관련된 일부 증상을 완화할 수 있다고 제안하는 많은 연구가 있습니다.
그러나 이 분야의 대부분의 연구 결과는 다음을 기반으로 합니다.모델 유기체, 일반적으로 실험실 마우스에서 수행되는 실험. 실험용 쥐는 꽤 똑똑하지만 많은 "정신병 쥐 모델"이 일관성이 없습니다. 일부 연구자들은 쥐가 인간과 같은 방식으로 우울증이나 경계성 인격 장애를 가질 수 있다는 사실에 의문을 제기합니다. 따라서 보편적인 해결책을 이야기하기에는 아직 이르다.
그럼에도 불구하고 FMT 연구와 추가 연구의 큰 진전은 그러한 치료법의 가능한 적용 범위가 오늘날 보이는 것보다 훨씬 더 넓다는 것을 보여줄 수 있습니다.
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