Fäkale Mikrobiota-Transplantation und ACHIM zur Manipulation der Darmmikrobiota bei IBS-Patienten

Stuhltransplantation (FMT), die Infusion eines Stuhlpräparats von einem gesunden Spender in den Magen-Darm-Trakt eines anderen Menschen, kann das Darmmikrobiom des neuen Wirts verändern. Es gibt Spekulationen, dass menschliche Fäkalien von einem gesunden Spender das ideale „Probiotikum“ darstellen könnten, was FMT als Behandlungsoption für Zustände nahelegt, bei denen eine veränderte Mikrobiota nachgewiesen wurde, einschließlich Reizdarmsyndrom (IBS). Anaerob kultivierte menschliche Darmmikrobiota (ACHIM) ist eine alternative Methode zur Manipulation der Darmmikrobiota anstelle von FMT. ACHIM-Suspension ist ein natürliches Ökosystem normaler Darmbakterien, die regelmäßig im Labor (in vitro) kultiviert und vermehrt werden. Nach 20 Jahren Kultivierung hat ACHIM die gleiche reiche Biodiversität bewahrt wie die ursprüngliche Stuhlprobe, die 1995 von einem gesunden Spender stammte. ACHIM kann das ökologische Gleichgewicht des Darms wiederherstellen, wenn es gestört ist (Dysbiose), z. nach Antibiotikabehandlung. ACHIM wurde bisher über 400 Patienten (die meisten von ihnen litten an rezidivierender Clostridium-difficile-Infektion) verabreicht, ohne dass schwerwiegende Nebenwirkungen beobachtet wurden. Mikrobiologische Tests haben gezeigt, dass ACHIM eine gut ausgewogene funktionelle Mikrobiota ist und die wichtigsten Bakterienstämme Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria und Actinobacteria enthält.

Daher zielt die vorliegende Studie darauf ab, die Sicherheit und Wirksamkeit dieser Methoden bei der Linderung von Symptomen bei Patienten mit Reizdarmsyndrom zu vergleichen. Angesichts der ethischen Bedenken wegen unbekannter und langfristiger Nebenwirkungen der FMT-Therapie werden nur Patienten mit mittelschweren bis schweren Symptomen eingeschlossen.

Ziel:

Das primäre Ziel dieser offenen Pilotstudie war es, diese beiden Darmmanipulationsmethoden (FMT und ACHIM) bei IBS-Patienten zu vergleichen.

Die sekundären Ziele waren wie folgt;

1. Bewertung und Vergleich der Sicherheit und Wirksamkeit von FMT und ACHIM-Suspension bei der Linderung von Symptomen bei Patienten mit IBS.
2. Bewertung und Vergleich von FMT und ACHIM zur Lebensqualität.
3. Vergleich der detaillierten Charakterisierung der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft (mittels 16S-rRNA-Profilierung) und Bestimmung der Kinetik der Veränderungen nach FMT und ACHIM vs. Placebo.

Studiendesign Teilnehmer und Stichprobengröße In eine Blindstudie werden Patienten eingeschlossen, die die Rom-III-Kriterien für Reizdarmsyndrom mit mittelschweren bis schweren abdominalen Symptomen erfüllen. Die Patienten werden in drei Gruppen randomisiert, um entweder FMT, ACHIM-Suspension oder Placebo (eigene Fäkalien) zu erhalten, und sie werden 12 Wochen lang in Bezug auf Wirksamkeits- und Sicherheitsparameter sowie die Analyse von Fäkalienproben nachbeobachtet.

Spenderscreening:

Spender der Stuhlflora sind gesunde Personen, die im gleichen Haushalt wie die Patienten leben. Alle Spender werden vor der Spende auf früheren Kontakt mit ansteckenden Infektionserregern untersucht. Das Blutscreening umfasste serologische Tests auf Hepatitis A, Hepatitis B, Hepatitis C, HIV, Epstein-Barr-Virus und Cytomegalovirus. Alle Stuhlproben von Spendern werden auf enterische bakterielle Krankheitserreger kultiviert und auf Viren und Parasiten untersucht.

Studienverfahren Suspension von frischem Kot von einem nahen Familienmitglied für FMT oder ACHIM wird über ein Endoskop in den Zwölffingerdarm instilliert. Dieser Verabreichungsweg war in allen Studien sicher.

• Kottransplantationsprotokoll: Unmittelbar vor der FMT werden frische Stuhlproben entnommen. Eine Stuhlprobe mit einem Gewicht von ~30 g wird mit 60 ml steriler 0,9%iger N-Kochsalzlösung versetzt und manuell homogenisiert. Vor den Augen des Patienten abgeschirmt werden 40 ml Stuhlsuspension durch den Arbeitskanal eines Gastroskops in den unteren Teil des Zwölffingerdarms instilliert und anschließend mit 60 ml steriler 0,9%iger N-Kochsalzlösung gespült.
• ACHIM-Transplantationsprotokoll: Die ACHIM-Suspension (ACHIM Biotherapeutics, Schweden) wird durch den Arbeitskanal eines Gastroskops in den unteren Teil des Zwölffingerdarms verabreicht und danach mit 60 ml steriler 0,9 % N-Kochsalzlösung gespült.
• Stuhlproben werden zweimal vor der Studie entnommen (Woche - 4 und -0-1), dann nach Woche 1, 4 und 12 und nach 6 Monaten. Spenderkot für FMT wird ebenfalls gesammelt. Frisch gefrorener trockener Stuhl wird zu allen Zeitpunkten entnommen, aliquotiert und bei -80 Grad gelagert (< 24 Stunden von der Produktion bis zur Auslieferung).
• Mikrobielle DNA-Analysen: Die Mikrobiota-Analyse wurde unter Verwendung des Genetic Analysis (GA) map™ DysbiosisTest (Genetic Analysis AS, Oslo, Norwegen) durchgeführt. Der GA-Test basiert auf regulären molekularbiologischen Techniken, die die Homogenisierung der Stuhlprobe und den mechanischen Aufschluss von Bakterienzellen umfassen; kombiniert mit chemischer Zelllyse; automatisierte Extraktion der gesamten bakteriellen genomischen DNA unter Verwendung von magnetischen Beads; 16S ribosomale Ribonukleinsäure (rRNA) Polymerase-Kettenreaktion (PCR) DNA-Amplifikation, die die variablen Regionen V3-V9 abdeckt; Sondenmarkierung durch Einzelnukleotidverlängerung; Hybridisierung an komplementäre Sonden, die an magnetische Kügelchen gekoppelt sind; und Signaldetektion unter Verwendung von BioCode 1000A 128-Plex Analyzer (Applied BioCode, Santa Fe Springs, Kalifornien, USA). Ein Dysbiose-Index (DI) über 2 (maximal 5) weist auf eine Mikrobiota hin, die sich von der Referenzgruppe unterscheidet (DI 1-2: keine Dysbiose, DI 3: mäßige Dysbiose, DI 4-5: schwere Dysbiose).
• Blutproben (großes Blutbild, Nieren- und Leberfunktionstests) und Urinanalyse.
• Symptom- und Lebensqualitätsbewertung: Gastrointestinale Symptome, Darmgewohnheiten und Lebensqualität werden während einer 12-wöchigen Nachbeobachtungszeit am Tag 0, in den Wochen 1, 4, 12 und 28 zur Symptom- und Lebensqualitätsbewertung aufgezeichnet. Die Patienten werden gebeten, die Schwere der globalen IBS-Symptome und jedes der Symptome (Durchfall, Blähungen, Blähungen und Schmerzen) während der vorangegangenen Woche anhand einer Vier-Punkte-Skala (0 = keine, 1 = leicht, 2 = mäßig, 3 = schwer). Die IBS Symptom Severity Scale (IBS-SSS) enthält 5 Fragen, die auf einer 100-Punkte-visuellen Analogskala (VAS) bewertet werden (Schweregrad der Bauchschmerzen, Häufigkeit der Bauchschmerzen, Schweregrad des aufgeblähten Bauches, Unzufriedenheit mit Stuhlgang, und Beeinträchtigung der Lebensqualität). Die Punktzahl reicht von 0 bis 500, wobei eine höhere Punktzahl einen schlechteren Zustand anzeigt (Werte < 175 stehen für leichte IBS-Symptome, 175 - 300 für mittelschweren Schweregrad, > 300 für schweren IBS). Es wurde gezeigt, dass eine Abnahme des IBS-SSS um 50 Punkte mit einer Verbesserung der klinischen Symptome korreliert.

Zur Bewertung der Lebensqualität wird die Kurzform des Nepean Dyspepsia Index (SF-NDI) verwendet.

Statistische Analysen:

Die Längsschnittanalyse der Mikrobiota-Zusammensetzung wird mit ANOVA mit wiederholten Messungen (für Alpha-Diversität und Bakterienhäufigkeit) durchgeführt. Bei nicht normalen Daten wird eine Arcussinus-Quadratwurzel-Transformation oder ein nichtparametrischer Test verwendet. Die Stuhlmikrobiota des ursprünglichen Spenders und des Empfängers werden zu Studienbeginn und zu jedem Zeitpunkt der Stuhlprobenentnahme des Empfängers unter Verwendung nichtparametrischer oder parametrischer Methoden verglichen (Maßnahmen für Alpha-Diversität und Taxahäufigkeit).

Sicherheitsaspekte:

Am Haukeland University Hospital wurden in den vergangenen Jahren langjährige Erfahrungen in der Durchführung der FMT bei behandlungsresistentem Cl gesammelt. difficile Enterocolitis und haben ein umfangreiches Programm zur Identifizierung sicherer Stuhlspender für FMT entwickelt. Im Laufe der Jahre sind keine schwerwiegenden Nebenwirkungen aufgetreten. Die Untergruppe der IBS-Patienten, die für die Studie in Frage kommen, sind typischerweise Patienten mit einer starken Symptomlast und wenigen Behandlungsalternativen. Daher wird das Gleichgewicht zwischen Sicherheitsbedenken und der Möglichkeit einer Symptomverbesserung als positiv angesehen und betont, wie wichtig es ist, Sicherheitsdaten zu FMT und ACHIM zu sammeln, bevor diese Behandlung in größerem Umfang angewendet wird.