治疗c . diff肠道微生物移植的感染和更多
肠道微生物组由数十亿个微生物组成,跨越数百个物种。即使在健康的个体之间,微生物群也会有很大的差异。这些变化可以归因于生活方式、遗传或环境因素,甚至微生物组组成的细微差异也会使一个人更容易生病。
艰难梭状芽胞杆菌是一种存在于肠道中的细菌,当它增殖时可以产生导致严重疾病的毒素。c . diff可以用抗生素治疗,但这些会进一步破坏肠道微生物群,导致复发c . diff.
微生物移植是由FDA监管的治疗艰难梭状芽胞杆菌但对临床医生和患者来说都是费时费力的。我们采访了托马斯·伦德维医生的联合创始人兼首席营销官往往他们的新设备可以使微生物群移植更容易、更容易获得,并可能为使用移植治疗更多疾病铺平道路c . diff感染。
凯蒂·布莱顿(KB):首先,你能强调一下肠道微生物在健康和疾病中的作用吗?
托马斯·伦德维(TL):大多数人会惊讶地发现,人的微生物比人体细胞多得多。所有这些微生物都对我们的健康有重要影响,比如消化、炎症、新陈代谢、免疫和大脑功能。当我们的微生物群失去平衡或由少数社区成员主导时,事情就会朝着相反的方向发展,我们最终会出现消化不良、炎症发作、免疫防御改变,甚至精神健康变化。我们的肠道微生物群是我们都拥有的超能力,我们才刚刚开始完全理解它对健康和治疗的潜力。
KB:微生物群是如何被破坏的,当它被破坏时会发生什么?
TL:饮食可以改变肠道微生物群,但最引人注目的干扰者是抗生素和一些化疗,它们对我们的微生物来说就像原子弹一样。这两种罪犯虽然有很多必要的原因,但会对我们的肠道造成严重的附带损害。它们通常会消灭许多微生物家族,这些微生物家族通常会与其他家族一起工作,以完成我们肠道功能的“工作”。当你从社区中移走一些家庭成员时,社区就会变得杂乱无章,无法正常运作。
例如,一旦你改变了这种平衡,一些以前存在于一定数量的微生物现在可以过度生长并制造混乱。这就是发生的事情c . diff这是一种每年影响许多人的潜在致命疾病。抗生素和化疗消灭了大量的微生物家族,并为这些细菌的过度生长和释放毒素提供了空间,这些毒素会使人患上重病,在某些情况下会导致血液中的细菌,最终导致败血症。
KB:为什么抗生素在治疗复发性肠道感染时不是很有效c . diff感染?
TL:讽刺的是,一线和二线治疗艰难梭状芽胞杆菌感染是一种抗生素,虽然它们能引起发炎c . diff在某些情况下,还可以杀死更多的细菌,从而造成进一步的破坏。高达40%的c . diff患者可能会复发。患者会经历严重的腹泻、腹痛,经常不能很好地吸收营养,因此体重会下降很多。
KB:什么是粪便微生物群移植?它是如何执行的?
TL:粪便微生物组移植(FMT),也被称为肠道微生物组移植,是将含有肠道微生物组的粪便从一个人转移到另一个人,或从同一个人转移回自己体内。前者是最常见的肠道微生物组移植,即“健康”捐赠者将样本捐赠给肠道微生物组较差的患者。对供体进行彻底的病原体筛查,如可能含有抗生素耐药性蓝图的病毒和细菌。在美国,食品和药物管理局(FDA)规范了微生物组移植的使用c . diff病人。除了这个用例,还需要FDA的特别许可。就像其他类型的器官移植一样,一些移植物“接受”,而另一些则不接受。
在抗生素治疗或化疗后,一个人提供粪便样本来帮助重新填充自己的微生物群,这种情况远不常见,只在临床试验中进行。经历了这一过程的患者,被称为“自体”或自我衍生的微生物组移植,一直在对正在接受骨髓移植的重病患者进行研究,这些患者在一段已知的时间内预计将接受破坏性抗生素或化疗。在这种情况下,微生物组移植就像粪便保险,当他们需要补充他们原来的东西时。
微生物组移植以多种方式进行。在美国,主要的方法是结肠镜检查,通常是在与生理盐水混合、过滤和添加防腐剂以在冷冻储存期间保护后,将供者的粪便溶液通过内镜注入患者的结肠。微生物组移植的其他方法是通过灌肠,或沿着食道放置管子,然后进入胃或胃外。
一种新兴的给药途径是使用经制备的微生物组移植溶液的口服可食胶囊,并得到其有效性研究证据的支持。这些胶囊往往是缓释或耐酸的,所以它们在清理胃后才会打开。吞下微生物组的胶囊听起来可能很奇怪,但它的侵入性远远小于结肠镜检查。许多患者更喜欢口服途径而不是直肠途径,在结肠镜检查的情况下,需要镇静或麻醉,并且在病情严重的患者中可能涉及更高的并发症风险。
KB:肠道菌群移植有哪些挑战?
TL:微生物组移植的主要挑战之一是所需的努力和缺乏粪便样本处理的标准化。临床医生或研究人员及其团队的用户体验是艰巨的。由于许多移植给药途径都是侵入性的——将管子伸入喉咙或从下往上看——病人的体验也是不利的。有一些中心可以进行处理,但由于所需的人工和引起的混乱是巨大的,许多医院和临床医生无法提供一个需要微生物组移植的病人。这给有需要的病人造成了就医瓶颈。
KB:Tend开发了肠道微生物组收集和准备(CAP)设备来改善粪便微生物组移植,您能告诉我们更多关于它的工作原理吗?
TL:我们的CAP设备允许临床医生使用单一设备收集、过滤、混合、均质和包封粪便中的肠道微生物组材料。制成的胶囊可以冷冻并储存起来供以后的病人使用。临床医生报告说,使用我们的CAP设备比目前的方法减少了90%的准备时间。此外,我们的方法不需要用盐水稀释,这意味着与其他方法相比,更少的处理可能会损害一些细菌。该设备比烤面包机小,是手动驱动的,与传统搅拌所需的劳动力相比,它非常便携,价格便宜。我们还将供体微生物组的DNA或蓝图数据与FMT前后受者微生物组的结果结合起来,以了解是否有供体或患者的特征更好地发挥作用。例如,当你移植肾脏时,你必须确保供者和受者之间有良好的“匹配”。同样的匹配可能也适用于微生物组移植是否比其他移植效果更好。供体是否有与受体特别匹配的微生物群?我们的目标是找出答案。
KB:马萨诸塞州总医院已经启动了一项临床研究CAP装置作为FMT的封装方法。如果试验成功,您如何看待CAP设备在未来的应用?FMT之外还有其他应用吗?
TL:如果麻省总医院的研究表明病人服用了用我们的设备制备的胶囊就能治愈他们的c . diff该设备使样本处理的工作流程变得更加容易,我们预计其他场所也将采用这种方法进行处理。这种情况发生得越多,该领域的标准化程度就越高,允许使用微生物移植的研究更容易、更可靠地进行比较,有可能加速采用和增加使用这种超能力治疗的机会。
关于其他应用的问题也是我很感兴趣的。增加患者获得微生物组移植c . diff是我们技术的一大优势。随着越来越多的人接受移植,再加上对抗生素过度使用的担忧日益加剧,微生物组移植可能成为治疗疟疾的一线疗法C.diff.
除了C diff在美国,还有许多其他健康问题影响着数百万人,这些问题可能受益于微生物组移植。针对许多不同健康状况的试验已经在进行,出现了有希望的信号。例如,有许多研究着眼于微生物组移植如何帮助患有溃疡性结肠炎和克罗恩病等炎症性肠道疾病的患者。
数以百万计的美国人遭受的另一种肠道疾病是肠易激综合征(或IBS),这不是一种特定的疾病,而是慢性腹泻、便秘、腹胀、腹痛和抽筋等症状的集合,这导致许多人避免社交聚会,或在任何公共场所确定洗手间的位置,以防紧急需要。研究人员正在探索微生物组移植是否可以帮助肠易激综合征患者重新平衡肠道。
在肠道疾病之外,对于对免疫治疗无反应的转移性癌症患者,使用微生物组移植来帮助患者对抗癌症,已经有了一些显著的研究结果。这意味着微生物群的超级能力可能会改变患者免疫系统的功能和对癌症的反应。此外,研究人员正在研究精神和行为健康障碍,例如移植在改善抑郁症、双相情感障碍甚至自闭症方面的作用。这是基于“肠-脑轴”的前提,它是肠道与大脑之间的交流。几种主要活跃在大脑中并驱动我们情绪的化学物质是由肠道和肠道微生物组产生的。
最后,回到我之前提到的粪便保险的例子,我们的技术有可能在某一天被用来帮助“储存”健康人的微生物群,以应对一些破坏性事件,如服用抗生素、接受化疗或前往痢疾发病率高的地区。在这些事件发生后,当微生物群失去平衡时,人们可以补充自己的微生物群。这是一个自体微生物组移植的例子,尽管机会很大,但这将需要高度严格的研究,以确保其安全有效。
在Tend,我们相信在未来5-10年内,临床医生将通过我们肠道微生物组的镜头来观察许多常见疾病。治疗可以直接通过自然微生物组移植来操纵微生物组。
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