Transplantace fekální mikrobioty a ACHIM pro manipulaci střevní mikrobioty u pacientů s IBS

Fekální transplantace (FMT), infuze fekálního přípravku od zdravého dárce do gastrointestinálního traktu jiné lidské bytosti, je schopna změnit střevní mikrobiom nového hostitele. Existují spekulace, že lidské výkaly od zdravého dárce mohou představovat ideální „probiotikum“, což naznačuje FMT jako možnost léčby stavů, kde byla zjištěna změněná mikroflóra, včetně syndromu dráždivého tračníku (IBS). Anaerobně kultivovaná lidská střevní mikroflóra (ACHIM) je alternativní způsob, jak manipulovat střevní mikroflórou namísto FMT. Suspenze ACHIM je přirozený ekosystém normálních střevních bakterií pravidelně kultivovaných a množených v laboratoři (in vitro). Po 20 letech kultivace si ACHIM zachoval stejně bohatou biodiverzitu jako původní vzorek stolice, pocházející od zdravého dárce v roce 1995. ACHIM dokáže obnovit ekologickou rovnováhu střeva, když byla narušena (dysbióza) např. po léčbě antibiotiky. ACHIM byl dosud podáván více než 400 pacientům (většina z nich trpících recidivující infekcí Clostridium difficile), aniž by byly pozorovány jakékoli závažné vedlejší účinky. Mikrobiologické testy ukázaly, že ACHIM je dobře vyvážená funkční mikroflóra a obsahuje hlavní bakteriální kmen Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria a Actinobacteria.

V této studii je tedy cílem porovnat bezpečnost a účinnost těchto metod při zmírňování symptomů u pacientů s IBS. S ohledem na etické obavy z neznámých a dlouhodobých nežádoucích účinků terapie FMT budou zahrnuti pouze pacienti se středně závažnými až závažnými příznaky.

Cíl:

Primárním cílem této otevřené pilotní studie bylo porovnat tyto dvě střevní manipulační metody (FMT a ACHIM) u pacientů s IBS.

Sekundární cíle byly následující;

1. Vyhodnotit a porovnat bezpečnost a účinnost suspenze FMT a ACHIM při zmírnění symptomů u pacientů s IBS.
2. Vyhodnotit a porovnat FMT a ACHIM na kvalitu života.
3. Porovnat podrobnou charakterizaci složení mikrobiální komunity (pomocí profilování 16S rRNA) a stanovení kinetiky změn po FMT a ACHIM vs. placebo.

Uspořádání studie Účastníci a velikost vzorku Do slepé studie budou zahrnuti pacienti, kteří splňují kritéria Říma III pro IBS se středně závažnými až závažnými břišními příznaky. Pacienti budou randomizováni do tří skupin pro příjem buď FMT, suspenze ACHIM nebo placeba (vlastní stolice) a budou sledováni po dobu 12 týdnů s ohledem na parametry účinnosti a bezpečnosti, jakož i analýzu vzorků stolice.

Screening dárců:

Dárci fekální flóry jsou zdraví jedinci žijící ve společné domácnosti s pacienty. Všichni dárci jsou před darováním vyšetřeni na předchozí expozici nakažlivým infekčním agens. Screening krve zahrnoval sérologické vyšetření na hepatitidu A, hepatitidu B, hepatitidu C, HIV, virus Epstein-Barrové a cytomegalovirus. Všechny vzorky stolice dárců jsou kultivovány na přítomnost střevních bakteriálních patogenů a testovány na viry a parazity.

Postupy studie Suspenze čerstvého trusu od blízkého člena rodiny pro FMT nebo ACHIM bude instilována do duodena pomocí endoskopu. Tento způsob podávání byl ve všech studiích bezpečný.

• Protokol transplantace stolice: Vzorky čerstvé stolice se odebírají bezprostředně před FMT. Ke vzorku stolice o hmotnosti ~30 g se přidá 60 ml sterilního 0,9% N-fyziologického roztoku a ručně se homogenizuje. Při screeningu z pohledu pacientů se pracovním kanálkem gastroskopu do spodní části duodena nakape 40 ml trusové suspenze a poté se propláchne 60 ml sterilního 0,9% N-fyziologického roztoku.
• Transplantační protokol ACHIM: Suspenze ACHIM (ACHIM Biotherapeutics, Švédsko) je podávána pracovním kanálem gastroskopu do spodní části duodena a poté propláchnuta 60 ml sterilního 0,9% N-fyziologického roztoku.
• Vzorky stolice budou odebrány dvakrát před studií (4. týden a -0-1), poté po 1., 4. a 12. týdnu a po 6 měsících. Budou sbírány také výkaly dárců pro FMT. Čerstvá zmrazená suchá stolice se odebírá ve všech časových bodech, rozdělí se na alikvoty a skladuje se při -80 stupních (<24 hodin od výroby po dodání).
• Analýzy mikrobiální DNA: Analýza mikroflóry byla provedena pomocí testu Genetic Analysis (GA) map™ DysbiosisTest (Genetic Analysis AS, Oslo, Norsko). GA-test je založen na běžných technikách molekulární biologie, které zahrnují homogenizaci fekálního vzorku a mechanické narušení bakteriálních buněk; v kombinaci s chemickou lýzou buněk; automatizovaná extrakce celkové bakteriální genomové DNA pomocí magnetických kuliček; 16S ribozomální ribonukleová kyselina (rRNA) polymerázová řetězová reakce (PCR) DNA amplifikace pokrývající variabilní oblasti V3-V9; značení sondy extenzí jednoho nukleotidu; hybridizace s komplementárními sondami spojenými s magnetickými kuličkami; a detekce signálu pomocí BioCode 1000A 128-Plex Analyzer (Applied BioCode, Santa Fe Springs, Kalifornie, USA). Index dysbiózy (DI) nad 2 (maximálně 5) označuje mikroflóru, která se liší od referenční skupiny (DI 1-2: nedysbióza, DI 3: střední, DI 4-5: těžká dysbióza).
• Odběry krve (kompletní krevní obraz, testy funkce ledvin a jater) a rozbor moči.
• Hodnocení symptomů a kvality života: Gastrointestinální symptomy, střevní návyky a kvalita života budou zaznamenávány během 12týdenního období sledování, v den 0, týden 1, 4, 12 a 28 pro hodnocení symptomů a kvality života. Pacienti jsou požádáni, aby uvedli závažnost globálních příznaků IBS a každého z příznaků (průjem, nadýmání, plynatost a bolest) během předchozího týdne pomocí čtyřbodové škály (0 = žádné, 1 = mírné, 2 = střední, 3 = těžké). Škála závažnosti příznaků IBS (IBS-SSS) obsahuje 5 otázek, které jsou hodnoceny na 100bodové vizuální analogové škále (VAS) (závažnost bolesti břicha, frekvence bolesti břicha, závažnost abdominální distenze, nespokojenost s vyprazdňováním, a zasahování do kvality života). Skóre se pohybuje od 0 do 500, přičemž vyšší skóre ukazuje na horší stav (skóre < 175 představuje mírné příznaky IBS, 175 - 300 představuje střední závažnost, > 300 představuje závažný IBS). Bylo prokázáno, že pokles IBS-SSS o 50 bodů koreluje se zlepšením klinických příznaků.

K hodnocení kvality života bude použita krátká forma Nepean Dyspepsia Index (SF-NDI).

Statistické analýzy:

Podélná analýza složení mikrobioty bude provedena opakovaným měřením ANOVA (pro alfa diverzitu a bakteriální abundance). Pokud nejsou data normální, použije se transformace arcsinusové odmocniny nebo neparametrický test. Mikrobiota stolice původního dárce a příjemce bude porovnána (měření alfa diverzity a četnosti taxonů) na začátku a v každém časovém bodě odběru stolice příjemce pomocí neparametrických nebo parametrických metod.

Bezpečnostní aspekty:

Dlouholeté zkušenosti byly získány během posledních let v Haukeland University Hospital při provádění FMT pro léčbu rezistentní Cl. difficile enterokolitis a vyvinuli rozsáhlý program pro identifikaci bezpečných dárců stolice pro FMT. V průběhu let se nevyskytly žádné závažné vedlejší účinky. Podskupina pacientů s IBS, kteří jsou vhodní pro studii, jsou typicky pacienti s velkou zátěží symptomů, s několika alternativami léčby. Proto je rovnováha mezi bezpečnostními obavami a možností zlepšení symptomů považována za pozitivní a bude zdůrazňovat důležitost sběru bezpečnostních údajů o FMT a ACHIM dříve, než se tato léčba začne více používat.