ยาครอบจักรวาลแห่งศตวรรษที่ 21: การปลูกถ่ายอุจจาระทำงานอย่างไรและรักษาโรคซึมเศร้าหรือไม่

การติดเชื้อในลําไส้ที่รักษาไม่หายกับกลุ่มอาการเมตาบอลิซึม, เนื้องอกไปจนถึงอาการหงุดหงิด

ลําไส้หรือ Tourette's: โรคหลายชนิดตามการศึกษาอาจเป็นไปได้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการปลูกถ่ายจุลินทรีย์ในอุจจาระ (FMT) สามารถรักษาได้ด้วยการปลูกถ่ายจุลินทรีย์ในอุจจาระย้อนกลับความชราและเสนอให้เก็บไว้ในเยาวชนเพื่อต่อสู้กับโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุในภายหลัง

แต่การบำบัดแบบใหม่ทำได้จริงหรือกำจัดโรคทั้งหมดและทำงานได้ดีสำหรับทุกคน? ในเดือนสิงหาคมและกันยายน 2565 กลุ่มวิทยาศาสตร์อิสระสามกลุ่มได้เผยแพร่ผลการศึกษาที่อธิบายพลวัตของไมโครไบโอมหลังการปลูกถ่าย หรือพูดง่ายๆ ว่าประเมินความสำเร็จของการรักษาดังกล่าว

การปลูกถ่ายอุจจาระทำงานอย่างไร?

FMT คือการถ่ายโอนไปยังผู้รับตัวอย่างของเหลวและแบคทีเรียที่สะสมในลำไส้เล็กจากผู้บริจาค ตามกฎแล้วขั้นตอนดังกล่าวใช้เพื่อฟื้นฟูจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ถูกรบกวนของผู้ป่วยและรักษาโรคที่เกี่ยวข้อง

แม้ว่าบันทึกครั้งแรกของการใช้ผู้บริจาคอุจจาระเป็นยารักษาโรคอาหารเป็นพิษและท้องเสียได้รับการขึ้นทะเบียนใน "คู่มือเวชศาสตร์ฉุกเฉิน" โดยชาวจีนฮงเกอ ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 4 ในยาตามหลักฐาน วิธีนี้ได้รับความนิยมค่อนข้างเร็ว

การศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับการใช้การปลูกถ่ายFecal Microbiome ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2501 โดย Ben Eiseman และศัลยแพทย์คนอื่น ๆ ในโคโลราโด พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าการใช้สวนอุจจาระช่วยรักษาผู้ป่วยวิกฤตสี่คนที่มีอาการลำไส้ใหญ่บวมปลอมที่ร้ายแรง นี่เป็นโรคร้ายแรงของลำไส้ใหญ่ซึ่งทำให้เกิดการอักเสบและการก่อตัวบนเยื่อเมือก

ภายหลังพบว่าโรคนี้ทำให้เกิดแบคทีเรีย Clostridium difficile และ FMT เป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการรักษา จากการศึกษาจำนวนมาก ในการรักษา enterocolitis เทียม ประสิทธิภาพของ FMT ถึง 90%

การวิจัยสมัยใหม่พบว่าจำนวนรวมของจุลินทรีย์ทั้งหมดในร่างกายมนุษย์ ไมโครไบโอม มีความสำคัญต่อสุขภาพของมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของมันส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ของจุลินทรีย์กับร่างกายมนุษย์ ดังนั้น การรบกวนในระบบนิเวศของจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์จึงสัมพันธ์กับโรคเมตาบอลิซึม การอักเสบ และโรคติดเชื้อมากมาย

ผู้รับสำคัญกว่าผู้บริจาค

แม้ว่าการทดลองทางคลินิกจะแสดงให้เห็นว่า FMTอาจรักษาความผิดปกติของลำไส้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ กลไกการออกฤทธิ์ยังไม่ชัดเจน บางคนแนะนำว่าไมโครไบโอมในลำไส้ของผู้บริจาคมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ที่ช่วยให้ลำไส้ของผู้รับมีสุขภาพที่ดี อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เคยได้รับการศึกษาอย่างเป็นระบบ

ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Natureแพทยศาสตร์ นักวิจัยจาก European Molecular Biology Laboratory ใช้ข้อมูลจากการปลูกถ่ายจุลชีพในอุจจาระของมนุษย์มากกว่า 300 ครั้งเพื่อให้เข้าใจถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อไมโครไบโอมในลำไส้ 2 ตัวชนกัน

นักวิจัยได้ใช้ข้อมูลทางคลินิกและเมตาเจโนมิกส์ พบว่าผู้รับ แทนที่จะเป็นผู้บริจาค จะกำหนดองค์ประกอบของจุลินทรีย์ที่เกิดจากขั้นตอนนี้เป็นหลัก

การใช้แมชชีนเลิร์นนิง นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ปัจจัยที่กำหนดพลวัตของจุลินทรีย์หลังการปลูกถ่าย รวมถึงการมีอยู่หรือไม่มีของจุลินทรีย์แต่ละชนิด ผลลัพธ์ของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าความสมบูรณ์ของสปีชีส์ (การวัดว่าไมโครไบโอมในลำไส้ของผู้รับมีความหลากหลายเพียงใดก่อนการปลูกถ่าย) รวมถึงความแตกต่างระหว่างไมโครไบโอมในลำไส้ของผู้รับกับไมโครไบโอมของผู้บริจาค เป็นปัจจัยสำคัญในการพิจารณาว่าสปีชีส์ใดจะอยู่รอดและเติบโตหลังจาก การปลูกถ่าย

ซึ่งหมายความว่าไม่มีผู้บริจาคที่เป็นสากล นักวิจัยเชื่อว่า แต่เป็นไปได้ที่จะเลือกการรักษาเฉพาะบุคคลสำหรับทุกคน

ฆ่าก่อน รักษาทีหลัง!

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโฮเฮนไฮม์ในประเทศเยอรมนี ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Cell Reports Medicine พวกเขาแสดงให้เห็นว่าจากสองสายพันธุ์ของแบคทีเรียชนิดเดียวกันที่มีอยู่ก่อนการปลูกถ่าย มีเพียงสายพันธุ์เดียวเท่านั้นที่รอดชีวิต

ในระหว่างการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการพิเศษที่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในไมโครไบโอมได้ นอกจากผลลัพธ์ของตนเองแล้ว พวกเขายังบันทึกข้อมูลจากการศึกษาทางคลินิกอื่นๆ อีก 14 ชิ้น และประเมินข้อมูลจากคนมากกว่า 250 คนที่ได้รับการปลูกถ่ายอุจจาระ มีการให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการแพร่กระจายของแบคทีเรียหรือสายพันธุ์แต่ละตัวในระหว่างการปลูกถ่าย

Takeaway ที่สำคัญที่สุดของพวกเขา:โดยไม่คำนึงถึงโรคพื้นเดิม หลังการปลูกถ่าย มีเพียงสายพันธุ์เดียวเท่านั้นที่ชนะแบคทีเรียส่วนใหญ่ ผู้ป่วยส่วนใหญ่มีสายพันธุ์เดียวกันกับก่อนการรักษา หรือสายพันธุ์ใหม่ที่มีการถ่ายเท แต่มีเฉพาะในบางกรณีที่ผสมกันเท่านั้น ยิ่งไมโครไบโอมในลำไส้ที่มีอยู่ได้รับความเสียหายก่อนการปลูกถ่ายหรือหยุดชะงักโดยการปรับสภาพด้วยยาปฏิชีวนะมากเท่าใด จุลินทรีย์จากผู้บริจาคก็จะสามารถตั้งอาณานิคมได้สำเร็จมากขึ้นเท่านั้น

นักวิจัยกล่าวว่าผลลัพธ์เหล่านี้อธิบายประสิทธิภาพที่แตกต่างกันในการรักษาโรคต่าง ๆ ของการปลูกถ่าย ตัวอย่างเช่น ในกรณีของการติดเชื้อซ้ำที่เกิดจากแบคทีเรีย Clostridioides difficile ประสิทธิภาพถึง 90% ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ยาปฏิชีวนะในระยะยาว ซึ่งเกือบจะทำลายไมโครไบโอมของผู้รับเองเกือบทั้งหมด

ในทางกลับกัน การปลูกถ่ายมีประสิทธิภาพต่ำในการรักษาผู้ป่วยโรคลำไส้อักเสบ, โรคลำไส้ใหญ่บวมเป็นแผล, โรคอ้วนรุนแรงหรือโรคเบาหวาน อันเนื่องมาจากการคงสภาพของแบคทีเรียในระดับสูงซึ่งขัดขวางการปลูกถ่าย

ข้อสรุปนั้นง่าย นักวิทยาศาสตร์ทราบเบื้องต้นการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะและการล้างลำไส้ก่อนการปลูกถ่ายจะเพิ่มโอกาสในการตั้งรกรากในทางเดินอาหารโดยแบคทีเรียผู้บริจาคและประสิทธิผลของการรักษา

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการรอดตายของอุจจาระผู้บริจาค ภาพ: Daniel Podlesny et al., Cell Reports Medicine

ยาประจำตัว

ค้นหาการรักษาเฉพาะบุคคลที่เหมาะสมAI จะช่วยได้ ซึ่งพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคาธอลิกแห่งโรมและมหาวิทยาลัยเทรนโต ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Medicine ผู้เชี่ยวชาญได้วิเคราะห์ตัวอย่างจุลินทรีย์ในลำไส้มากกว่า 1,300 ตัวอย่าง (รวบรวมจากอุจจาระ) จากผู้ป่วยผู้บริจาคและผู้รับที่เป็นโรคต่างๆ 8 โรค ซึ่งรวมถึงความผิดปกติของแบคทีเรีย โดยใช้การจัดลำดับจีโนมที่ซับซ้อนและเทคนิคการวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ , มะเร็งผิวหนัง อาการลำไส้แปรปรวน และโรคทูเร็ตต์

Исследователи также обнаружили, что пациенты, ผู้ที่ได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะก่อนขั้นตอนการปลูกถ่ายมีการปลูกถ่ายที่สูงขึ้น นอกจากนี้ การให้ microbiota ในหลาย ๆ ด้าน (เช่น แคปซูลพร้อมกับ colonoscopy) เพิ่มประสิทธิภาพของการรักษา

นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าด้วยความช่วยเหลือของเทียมสติปัญญา เป็นไปได้ที่จะทำนายองค์ประกอบของไมโครไบโอตาผู้บริจาคได้อย่างแม่นยำหลังการปลูกถ่าย และจากนั้นสิ่งนี้สามารถนำไปสู่การระบุผู้บริจาคที่ดีกว่าซึ่งอุจจาระจะประสบความสำเร็จมากขึ้นในการปลูกถ่ายรายบุคคล

ยาครอบจักรวาล?

นักวิจัยบางคนเชื่อว่าการปลูกถ่ายอุจจาระสามารถทำหน้าที่เป็นวิธีการรักษาแบบสากลสำหรับปัญหาเกือบทุกชนิด ตัวอย่างเช่น มีการศึกษาจำนวนมากที่รายงานว่าผู้ป่วยทางจิตมีไมโครไบโอมที่แตกต่างกัน และแนะนำว่า FMT อาจบรรเทาอาการบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับพวกเขาได้

แต่การค้นพบส่วนใหญ่ในพื้นที่นี้ขึ้นอยู่กับการทดลองที่ทำกับสิ่งมีชีวิตจำลอง ปกติแล้วหนูทดลอง แม้ว่าหนูทดลองจะค่อนข้างฉลาด แต่ "รูปแบบเมาส์ของการเจ็บป่วยทางจิต" หลายแบบก็ไม่สอดคล้องกัน นักวิจัยบางคนตั้งคำถามว่าเมาส์สามารถมีภาวะซึมเศร้าหรือความผิดปกติทางบุคลิกภาพแบบแนวเขตได้เช่นเดียวกับที่มนุษย์สามารถทำได้ ดังนั้นจึงยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงวิธีแก้ปัญหาที่เป็นสากล

อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าอย่างมากในการศึกษา FMT และการวิจัยเพิ่มเติมอาจแสดงให้เห็นว่าขอบเขตของการประยุกต์ใช้การบำบัดดังกล่าวนั้นกว้างกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันมาก

อ่านเพิ่มเติม:

หนังสติ๊กส่งดาวเทียม NASA ขึ้นสู่ท้องฟ้า

พายุแม่เหล็กขนาดยักษ์กำลังเข้าใกล้โลก

'แผลเป็น' ยักษ์บนพื้นผิวโลกที่แสดงจากอวกาศ