Transplantation af tarmmikrober til behandling af sygdom

Tidligere på sommeren rapporterede videnskabsmænd om succesen med en usædvanlig medicinsk transplantation; en kvinde med en livstruende Clostridium difficile infektion blev behandlet og tilsyneladende helbredt med en indsprøjtning af nogle af hendes raske mands tarmbakterier. Forskere undersøger nu virkningerne af denne type transplantation mere detaljeret. De håber til sidst at kunne behandle en bred vifte af lidelser - fra tarmsygdomme til fedme, diabetes til depression - ved at manipulere de bakterier, der lever i den menneskelige tarm.

Mikroberne, der bebor vores fordøjelseskanal, hud, mund og andre kropsdele - kendt under ét som det menneskelige mikrobiom - spiller en nøglerolle i menneskers sundhed, og påvirker stofskiftet, immunfunktionen og mere. (Hver af os indeholder omkring 10 gange så mange mikrobielle celler som menneskelige.) Forskere udforsker en række måder at manipulere ens mikrober på, herunder at spise fødevarer såsom yoghurt, der indeholder sunde bakterier. Men transplantation af hele mikrobielle populationer kan give en mere kraftfuld måde at revidere vores tarmøkosystemer. At spise mere yoghurt, for eksempel, har ikke hjulpet folk med Det er svært infektioner, siger Rob Knight , lektor i kemi og biokemi ved University of Colorado i Boulder.

Knight og samarbejdspartnere fra Barcelona, ​​Spanien, studerer mikrobetransplantationer i gnavere med håbet om mere effektivt at anvende tilgangen til mennesker. I et papir offentliggjort i sidste uge i tidsskriftet Genomforskning , viste forskerne, at de med succes kunne transplantere hele det mikrobielle samfund af en sund rottes fordøjelsessystem til en andens. Efter tre måneder lignede modtagerens mikrobiom mere donorens, selvom de to mikrobiomer ikke var identiske.

De rapporterede også, at antibiotika, som de havde håbet ville gøre koloniseringen lettere, faktisk hæmmede væksten. Dyr, der blev behandlet med stofferne før transplantationen, endte med et mindre forskelligartet mikrobiom, som også havde mindre lighed med donorens. Selvom fundet skal bekræftes hos mennesker, tyder det på, at antibiotika kan være kontraproduktivt i transplantationsprocessen, siger Ridder .

I modsætning til traditionelle transplantationer af organer eller væv viste rotterne ingen tegn på afstødning. Vi mærkede ikke noget. De var ikke syge - ikke engang diarré, siger Chaysavanh Manichanh , en forsker i Fordøjelsessystemets forskningsenhed ved universitetshospitalet Vall d'Hebron Research Institute i Barcelona og avisens første forfatter.

Jo Handelsmand , en professor i Yale Universitys afdeling for molekylær-, celle- og udviklingsbiologi, siger, at ideen om at transplantere et helt mikrobiom er meget provokerende, fordi vi endnu ikke forstår, hvilke mikrober der er vigtige, og hvilke der ikke er.

Nogle gange, når vi forsøger at definere hvert gen og enhver organisme, der skal være der, går vi glip af ting. Det er tiltrækningen ved at tage et rigtigt fællesskab og overføre det hele, siger hun. Til sidst vil vi have bedre styr på, hvilke mikrober der er vigtigst, og hvad vi kan spise – eller undgå at spise – for at fremme væksten og stabiliteten af ​​gode mikrobesamfund, siger hun.

Forskerne antog oprindeligt, at transplantation ville blive hjulpet ved først at rense modtagerens tarmmikrober med antibiotika, ifølge Manichanh. Men de opdagede, at antibiotika var så kraftigt, at de forstyrrede etableringen af ​​de nye mikrobielle kolonier. De rotter, der ikke fik antibiotika, viste flere ændringer i deres flora end dem, der fik.

George M. Weinstock , professor i genetik ved Washington University i St. Louis og associeret direktør for skolens Genome Center, siger, at det er for tidligt at sige, om en lignende transplantation vil virke hos mennesker, og i givet fald for hvilke sygdomme. Mens anekdotiske eksperimenter har vist, at ændring af en persons mikrobiom kan være en behandling for sygdom, mangler definitive eksperimenter, siger han.

David A. Relman , en professor i medicin og i mikrobiologi og immunologi ved Stanford University, siger, at det også skal ses, om transplantationen kan standardiseres til at producere pålidelige og reproducerbare resultater. At få en andens tarmmikrober kan tænkes at have en positiv effekt på lidelser, der involverer bakteriel overvækst, men kan også have potentielt farlige effekter. Denne nye undersøgelse fulgte rotterne i tre måneder og fandt ud af, at de nye kolonier af mikrober var stabile. Men fremtidige undersøgelser bliver nødt til at følge transplantationsmodtagerne på længere sigt, siger Relman.

Det næste skridt i deres forskning, siger Manichanh, er at se, om en mikrobiomtransplantation kan påvirke forløbet af et sygt dyrs sygdom. Hun og hendes team planlægger først at se på irritabel tyktarm. De arbejder allerede på at katalogisere den mikrobiotiske mangfoldighed af mennesker med lidelsen og håber at forbinde specifikke bakteriestammer med sygdommen.

skjule