我们的肠道微生物药物化学变换影响药物的安全性和有效性

普林斯顿大学的研究人员已经开发出一种系统的方法来评估我们的肠道微生物群落如何化学变换,或代谢,口服药物的方式影响他们的安全性和有效性。新方法提供了一个更完整的肠道细菌代谢的药物,可以帮助开发更有效的药物,副作用较少,个性化的个体的微生物。

先前的研究已经检查了单种肠道细菌如何代谢口服药物。新框架使评价一个人的整个肠道微生物群落。

“基本上,我们不运行和隐藏复杂性的微生物,但相反,我们拥抱它,”默罕默德·s . Donia说分子生物学助理教授。“这种方法使我们能够获得一个全面的和更现实的微生物对药物代谢的贡献。”

该团队使用的方法来评估肠道微生物对数以百计的常见药物的影响已经在市场上。肠道是主要地区药丸和液体药物被吸收进入体内。

研究人员发现57例肠道细菌可以改变现有的口服药物。百分之八十的人没有之前报道,强调方法揭示未知的潜力drug-microbiome交互。

这些改变的范围从将药物转化为一种不活跃的状态——这可以减少对药物的功效——转换成一种有毒,可能引起的副作用。

该框架可以帮助药物发现通过识别潜在drug-microbiome交互在发展早期,通知配方的变化。在临床试验的方法也可以帮助更好地分析药物的毒性和有效性测试。

肠道是数百种细菌。这些社区的化妆品——什么样的细菌和多少每bet188真人个物种——人与人之间可能会有很大差别。

“这inter-person可变性强调为什么研究单个细菌种类让人无法个体间比较药物的微生物的新陈代谢,“Donia说。“我们需要研究整个肠道微生物群落。”

研究人员发现,一些人的微生物对给定的药物几乎没有影响,而其他微生物组有显著影响,说明细菌的社区有多重要——而不仅仅是单一物种在药物代谢。

“每个人的微生物是独一无二的,我们可以看到在我们的研究中,“说Bahar Javdan, M.D.-Ph.D。学生在分子生物学和co-first作者研究。“我们观测到的三个主要类别,被所有的微生物代谢的药物在我们的研究中,药物被一些而不是其他代谢和药物不受任何microbiome-derived新陈代谢。”

方法论的方法可能有价值的个性化治疗每个病人的微生物。例如,该框架可以帮助预测某种药物将如何表现,并建议改变治疗策略是否预测了不良反应。

“这是一个情况医学和生态碰撞,”杰米·洛佩兹说研究生Lewis-Sigler综合研究所基因组学和co-first作者的一项研究中,谁贡献的计算和定量分析数据。“这些微生物中的细菌社区互相帮助生存,和他们相互影响的酶配置文件。bet188真人这是你永远不会捕捉如果你不研究它在一个社区。”

框架包括四个步骤,系统地评估肠道微生物对药物的影响。

首先,研究人员收集了21从匿名捐赠者和编目收集粪便样本细菌物种生活在每个人。他们发现捐赠者都有一个独特的微生物群落生活在他们的勇气,和大多数的这些个性化的社区可以在实验室培养生长系统,他们开发了。bet188真人

接下来,他们测试了575年fda批准的药物是否化学改性的21个培养微生物,然后测试药物的一个子集的培养微生物。在这里,他们发现microbiome-derived从未之前报道的代谢物,以及那些在人类已报告和相关的副作用,但他们的起源是未知的。他们发现情况下所有的捐赠者微生物药物做了相同的反应,和其他人,只有一个子集。

然后他们检查机制的一些修改药物改变培养的微生物。了解究竟发生了什么变化,他们追踪化学转换的源特定的细菌物种和特定基因在这些细菌。他们还表明,microbiome-derived代谢反应,发现这种方式可以重现在老鼠模型中,第一步适应人类药物开发的方法。

参考

Javdan等。(2020)。个性化药物代谢的人类肠道微生物组的映射。细胞。DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.001

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