Fækal mikrobiotatransplantation og ACHIM til manipulation af tarmmikrobiota hos IBS-patienter

Fækal transplantation (FMT), infusion af et fækalt præparat fra en rask donor i mave-tarmkanalen hos et andet menneske, er i stand til at ændre tarmmikrobiomet hos den nye vært. Der er spekulationer om, at menneskelig afføring fra en sund donor kan udgøre det ideelle "probiotikum", hvilket tyder på FMT som en behandlingsmulighed for tilstande, hvor en ændret mikrobiota er blevet påvist, herunder irritabel tyktarm (IBS). Anaerobically Cultivated Human Intestinal Microbiota (ACHIM) er en alternativ måde at manipulere tarmmikrobiota i stedet for FMT. ACHIM suspension er et naturligt økosystem af normale tarmbakterier, der dyrkes og opformeres regelmæssigt i laboratoriet (in vitro). Efter 20 års dyrkning har ACHIM bevaret den samme rige biodiversitet som den originale afføringsprøve, der stammer fra en sund donor i 1995. ACHIM kan genoprette den økologiske balance i tarmen, når den er blevet forstyrret (dysbiose) f.eks. efter antibiotikabehandling. ACHIM er indtil nu blevet givet til over 400 patienter (de fleste af dem lider af tilbagevendende Clostridium difficile-infektion) uden at der er observeret nogen alvorlige bivirkninger. Mikrobiologiske tests har vist, at ACHIM er en velafbalanceret funktionel mikrobiota og indeholder de vigtigste bakterielle phyla Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria og Actinobacteria.

I nærværende undersøgelse sigter således mod at sammenligne disse metoders sikkerhed og effektivitet til at lindre symptomer hos patienter med IBS. I betragtning af de etiske betænkeligheder ved ukendte og langsigtede bivirkninger af FMT-behandling vil kun patienter med moderate til svære symptomer blive inkluderet.

Sigte:

Det primære formål med denne åbne pilotundersøgelse var at sammenligne disse to tarmmanipulationsmetoder (FMT og ACHIM) hos IBS-patienter.

De sekundære mål var som følger;

1. At evaluere og sammenligne sikkerheden og effektiviteten af ​​FMT og ACHIM suspension til lindring af symptomer hos patienter med IBS.
2. At evaluere og sammenligne FMT og ACHIM om livskvalitet.
3. At sammenligne den detaljerede karakterisering af mikrobiel samfundssammensætning (ved hjælp af 16S rRNA-profilering) og bestemmelse af kinetikken af ​​ændringer efter FMT og ACHIM vs. placebo.

Studiedesign Deltagere og stikprøvestørrelse I et blindt studie vil patienter, der opfylder Rom III-kriterierne for IBS med moderate til svære abdominale symptomer, blive inkluderet. Patienterne vil blive randomiseret i tre grupper til at modtage enten FMT, ACHIM suspension eller placebo (egen afføring), og de vil blive fulgt i 12 uger med hensyn til effekt- og sikkerhedsparametre, samt analyse af fæcesprøver.

Donorscreening:

Donorer af fækal flora er raske individer, der bor i samme husstand som patienterne. Alle donorer screenes før donation for tidligere eksponering for smitsomme stoffer. Screening af blod omfattede serologisk testning for hepatitis A, hepatitis B, hepatitis C, HIV, Epstein-Barr virus og cytomegalovirus. Alle donorafføringsprøver dyrkes for enteriske bakterielle patogener og screenes for vira og parasitter.

Undersøgelsesprocedurer Suspension af frisk afføring fra et nært familiemedlem for FMT eller ACHIM vil blive instilleret i duodenum via et endoskop. Denne administrationsvej har været sikker i alle undersøgelser.

• Fæcestransplantationsprotokol: Friske afføringsprøver tages umiddelbart før FMT. 60 ml sterilt 0,9% N-saltvand tilsættes til en afføringsprøve med en vægt på ~30 g og homogeniseres manuelt. Undersøgt fra patienternes synsvinkel dryppes 40 ml fæces-suspension gennem arbejdskanalen på et gastroskop ind i den nederste del af tolvfingertarmen og skylles derefter med 60 ml sterilt 0,9% N-saltvand.
• ACHIM-transplantationsprotokol: ACHIM-suspensionen (ACHIM Biotherapeutics, Sverige) gives gennem arbejdskanalen på et gastroskop ind i den nederste del af tolvfingertarmen og skylles derefter med 60 ml sterilt 0,9 % N-saltvand.
• Afføringsprøver vil blive indsamlet to gange før undersøgelse (uge - 4 og -0-1), derefter efter uge 1, 4 og 12 og efter 6 måneder. Der vil også blive indsamlet donorafføring til FMT. Frisk frossen tør afføring udtages på alle tidspunkter, fordeles og opbevares ved -80 grader (<24 timer fra produktion til levering).
• Mikrobiel DNA-analyser: Mikrobiotaanalyse blev udført ved brug af Genetic Analysis (GA) map™ DysbiosisTest (Genetic Analysis AS, Oslo, Norge). GA-testen er baseret på almindelige molekylærbiologiske teknikker, der omfatter fækal prøvehomogenisering og mekanisk bakteriecelleafbrydelse; kombineret med kemisk cellelyse; automatiseret total bakteriel genomisk DNA-ekstraktion ved hjælp af magnetiske perler; 16S ribosomal ribonukleinsyre (rRNA) polymerasekædereaktion (PCR) DNA-amplifikation, der dækker de variable regioner V3-V9; probemærkning ved enkelt nukleotidforlængelse; hybridisering til komplementære prober koblet til magnetiske perler; og signaldetektion ved hjælp af BioCode 1000A 128-Plex Analyzer (Applied BioCode, Santa Fe Springs, Californien, USA). Et dysbioseindeks (DI) over 2 (maksimalt 5) indikerer en mikrobiota, der adskiller sig fra referencegruppen (DI 1-2: non-dysbiose, DI 3: moderat, DI 4-5: svær dysbiose).
• Blodprøver (komplet blodtælling, nyre- og leverfunktionstest) og urinanalyse.
• Vurdering af symptomer og livskvalitet: Gastrointestinale symptomer, afføringsvaner og livskvalitet vil blive registreret i løbet af en 12 ugers opfølgningsperiode på dag 0, uge ​​1, 4, 12 og 28 til vurdering af symptomer og livskvalitet. Patienterne bliver bedt om at rapportere sværhedsgraden af ​​globale IBS-symptomer og hvert af symptomerne (diarré, oppustethed, flatulens og smerter) i løbet af den foregående uge ved at bruge en firepunktsskala (0 = ingen, 1 = mild, 2 = moderat, 3 = alvorlig). IBS Symptom Severity Scale (IBS-SSS) indeholder 5 spørgsmål, der er vurderet på en 100-punkts visuel analog skala (VAS) (sværhedsgraden af ​​mavesmerter, hyppigheden af ​​mavesmerter, sværhedsgraden af ​​abdominal udspilning, utilfredshed med afføringsvaner, og forstyrrelse af livskvalitet). Scoren går fra 0 til 500, med en højere score, der indikerer den værre tilstand (score < 175 repræsenterer milde IBS-symptomer, 175 - 300 repræsenterer moderat sværhedsgrad, > 300 repræsenterer svær IBS). Et fald på 50 point på IBS-SSS har vist sig at korrelere med forbedring af kliniske symptomer.

Kort form af Nepean Dyspepsia Index (SF-NDI) vil blive brugt til at evaluere livskvalitet.

Statistiske analyser:

Longitudinel analyse af mikrobiotasammensætning vil blive udført med gentagne målinger ANOVA (for alfa-diversitet og bakteriel overflod). Hvis ikke-normale data, vil arcsine kvadratrodstransformation eller en ikke-parametrisk test blive brugt. Oprindelig donor- og modtager-afføringsmikrobiota vil blive sammenlignet (målinger af alfa-diversitet og mængder af taxa) ved baseline og ved hvert modtager-afføringstidspunkt ved brug af ikke-parametriske eller parametriske metoder.

Sikkerhedshensyn:

Der er gennem de seneste år opnået lang erfaring på Haukeland Universitetshospital med at udføre FMT for behandlingsresistent Cl. difficile enterocolitis og har udviklet et omfattende program til at identificere sikre donorer af fæces til FMT. I årenes løb er der ikke opstået alvorlige bivirkninger. Den undergruppe af IBS-patienter, der er kvalificerede til undersøgelsen, er typisk patienter med en stor symptombyrde med få behandlingsalternativer. Derfor anses balancen mellem sikkerhedsproblemer og mulighed for symptomforbedring for at være positiv, og vil understrege vigtigheden af ​​at indsamle sikkerhedsdata om FMT og ACHIM, før denne behandling bliver mere udbredt.