От неизлечимых кишечных инфекций до метаболического синдрома, от меланомы до синдромов раздраженного
Ale czy nowa terapia naprawdę jest do tego zdolnapozbyć się wszystkich chorób i uniwersalnie działa dobrze dla każdego? W sierpniu i wrześniu 2022 r. trzy niezależne grupy naukowe jednocześnie opublikowały wyniki badań, które opisują dynamikę mikrobiomu po transplantacji lub w uproszczeniu oceniają, od czego zależy powodzenie takiej terapii.
Jak działa przeszczep kału?
FMT to przekazanie biorcy próbek płynów ibakterie pobrane w jelicie dolnym od dawcy. Z reguły taką procedurę stosuje się w celu przywrócenia zaburzonej mikroflory jelitowej pacjenta i leczenia chorób z nią związanych.
Chociaż pierwsze wzmianki o użyciu dawcykał jako lekarstwo na zatrucia pokarmowe i biegunki został zarejestrowany w „Podręczniku medycyny ratunkowej” chińskiego Hong Ge już w IV wieku, w medycynie opartej na dowodach metoda ta stała się popularna stosunkowo niedawno.
Pierwsze badanie dotyczące zastosowania przeszczepuMikrobiom kałowy został opublikowany w 1958 roku przez Bena Eisemana i innych chirurgów z Kolorado. Zauważyli, że stosowanie lewatywy z kału pomogło wyleczyć cztery krytycznie chore osoby z piorunującym rzekomobłoniastym zapaleniem jelita grubego. Jest to poważna choroba jelita grubego, która powoduje stany zapalne i formacje na błonie śluzowej.
Później wykazano, że choroba ta powodujebakterii Clostridium difficile i że FMT jest jednym z najlepszych sposobów jej leczenia. Według dużej liczby badań skuteczność FMT w leczeniu rzekomobłoniastego zapalenia jelit sięga 90%.
Pokazały to współczesne badaniaCałość wszystkich mikroorganizmów w ludzkim ciele, czyli mikrobiom, jest niezbędna dla ludzkiego zdrowia. Zmiany w jego składzie wpływają na interakcję drobnoustrojów z organizmem człowieka. Dlatego też zaburzenia w ekosystemie mikrobiologicznym jelit człowieka są związane z wieloma chorobami metabolicznymi, zapalnymi i zakaźnymi.
Odbiorca jest ważniejszy od dawcy
Chociaż badania kliniczne wykazały, że FMTmogą skutecznie leczyć niektóre zaburzenia jelit, mechanizm ich działania pozostaje niejasny. Niektórzy sugerują, że mikrobiom jelitowy dawców ma korzystne właściwości, które pomagają przywrócić zdrowy stan jelit biorcy. Jednak nigdy nie było to systematycznie badane.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie NatureMedycyny, naukowcy z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej wykorzystali dane z ponad 300 przeszczepów ludzkiej mikroflory kałowej, aby uzyskać wgląd w to, co dzieje się, gdy zderzają się dwa mikrobiomy jelitowe.
Korzystając z danych klinicznych i metagenomicznych, naukowcy odkryli, że biorca, a nie dawca, przede wszystkim określa skład mikrobiologiczny wynikający z tej procedury.
Wykorzystując uczenie maszynowe, naukowcyprzeanalizowali czynniki determinujące dynamikę drobnoustrojów po przeszczepie, w tym obecność lub brak poszczególnych gatunków drobnoustrojów. Ich wyniki sugerują, że bogactwo gatunkowe (miara tego, jak różnorodny jest mikrobiom jelitowy biorcy przed przeszczepem), a także to, jak różni się mikrobiom jelitowy biorcy od mikrobiomu dawcy, są głównymi czynnikami decydującymi o tym, które gatunki przeżyją i będą się rozwijać po przeszczepie. przeszczep.
Oznacza to, że nie ma uniwersalnego dawcy, uważają naukowcy, ale możliwe jest wybranie spersonalizowanego leczenia dla każdego.
Zabij najpierw, lecz później!
Naukowcy zUniwersytet Hohenheim w Niemczech. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Cell Reports Medicine wykazali, że z dwóch szczepów tej samej bakterii, które istniały przed przeszczepem, przeżył tylko jeden.
Podczas badania naukowcy wykorzystalispecjalna metoda pozwalająca na wykrycie nawet niewielkich zmian w mikrobiomie. Oprócz własnych wyników zarejestrowali również dane z 14 innych badań klinicznych i ocenili dane od ponad 250 osób, które otrzymały przeszczep kału. Szczególną uwagę zwrócono na przenoszenie poszczególnych bakterii lub szczepów podczas przeszczepu.
Ich najważniejsze danie na wynos:niezależnie od choroby podstawowej, po przeszczepie dla większości typów bakterii dominował tylko jeden szczep. Pacjenci w większości zawierali albo ten sam szczep co przed leczeniem, albo nowy, przeniesiony szczep, ale tylko w rzadkich przypadkach mieszaninę. Im bardziej istniejący mikrobiom jelitowy został uszkodzony przed przeszczepem lub zakłócony przez wstępne leczenie antybiotykami, tym skuteczniej kolonizowały drobnoustroje dawcy.
Naukowcy twierdzą, że te wynikiwyjaśnić różną skuteczność w leczeniu transplantacyjnym poszczególnych schorzeń. Przykładowo w przypadku nawracających infekcji wywołanych przez bakterię Clostridioides difficile skuteczność sięga 90%, co wiąże się z długotrwałym stosowaniem antybiotyków, które niemal całkowicie niszczą własny mikrobiom biorcy.
Z drugiej strony niska skuteczność transplantacjiw leczeniu pacjentów z nieswoistymi zapaleniami jelit, wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, ciężką otyłością czy cukrzycą, ze względu na wysoki stopień zachowania własnych bakterii, które utrudniają przeszczep.
Wniosek jest prosty, jak zauważają naukowcy, wstępnyantybiotykoterapia i płukanie jelita przed przeszczepem zwiększają prawdopodobieństwo kolonizacji przewodu pokarmowego przez bakterie dawcy i skuteczność leczenia.
Czynniki wpływające na przeżywalność kału dawcy. Zdjęcie: Daniel Podlesny i in., Cell Reports Medicine
Medycyna osobista
Znajdź odpowiednie spersonalizowane leczeniePomoże sztuczna inteligencja, którą opracowali naukowcy z Katolickiego Uniwersytetu Rzymskiego i Uniwersytetu w Trydencie. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Medicine eksperci przeanalizowali łącznie ponad 1300 próbek mikroflory jelitowej (pobranych z kału) od dawców i pacjentów biorców z ośmioma różnymi chorobami, w tym zaburzeniami bakteryjnymi, przy użyciu zaawansowanych technik sekwencjonowania genomu i analizy komputerowej. czerniak, zespół jelita drażliwego i zespół Tourette'a.
Naukowcy odkryli również, że pacjenciosoby, które otrzymały antybiotykoterapię przed zabiegiem przeszczepu, miały wyższe wszczepienie. Dodatkowo podawanie mikrobiomu na kilka sposobów (np. kapsułki wraz z kolonoskopią) zwiększało skuteczność leczenia.
Naukowcy wykazali to za pomocą sztucznychinteligencji, możliwe jest przewidzenie z dużą dokładnością składu mikroflory dawcy po przeszczepie, co może następnie prowadzić do identyfikacji lepszych dawców, których kał będzie bardziej skuteczny w indywidualnym przeszczepie.
Panaceum?
Niektórzy badacze tak uważająprzeszczep kału może działać jako uniwersalne lekarstwo na prawie każdy problem. Na przykład istnieje wiele badań, które donoszą, że osoby z chorobami psychicznymi mają inny mikrobiom i sugerują, że FMT może złagodzić niektóre objawy z nimi związane.
Ale większość ustaleń w tej dziedzinie opiera się naeksperymenty przeprowadzane na organizmach modelowych, zwykle myszach laboratoryjnych. Podczas gdy myszy laboratoryjne są dość inteligentne, wiele „mysich modeli chorób psychicznych” jest niespójnych. Niektórzy badacze kwestionują fakt, że mysz może mieć depresję lub zaburzenie osobowości typu borderline w taki sam sposób, jak człowiek. Dlatego jest za wcześnie, aby mówić o uniwersalnym rozwiązaniu.
Niemniej jednak duży postęp w badaniach nad FMT i dalsze badania mogą pokazać, że zakres możliwych zastosowań takiej terapii jest znacznie szerszy, niż się dziś wydaje.
Czytaj więcej:
Katapulta wysyła w niebo satelity NASA
Ogromna burza magnetyczna zbliża się do Ziemi
Olbrzymia „blizna” na powierzchni Ziemi pokazana z kosmosu