Trapianto di microbiota fecale per il trattamento della colangite sclerosante primitiva.

Contesto e significato:

La colangite sclerosante primitiva (PSC) è una malattia epatica colestatica cronica progressiva caratterizzata da distruzione infiammatoria e fibrotica dei dotti biliari intraepatici e/o extraepatici. La PSC progredirà in cirrosi biliare, ipertensione portale e insufficienza epatica (1) . È un'indicazione comune per il trapianto di fegato. Fino al 90% dei pazienti sarà presente anche colite ulcerosa o morbo di Crohn (2) . I farmaci usati per il trattamento della colite ulcerosa come la sulfasalazina, i corticosteroidi e l'azatioprina o la 6-mercaptopurina non sono stati efficaci nel ridurre l'infiammazione o nel determinare la remissione della PSC (3). Numerosi studi su altri agenti antinfiammatori non sono riusciti a dimostrare alcun beneficio. Nel dosaggio standard, l'acido ursodesossicolico (UDCA) può essere utile nel ritardare la progressione della malattia, sebbene uno studio recente abbia dimostrato che l'UDCA ad alte dosi non solo era inefficace, ma poteva anche essere dannoso (4) . Attualmente non esiste alcuna terapia medica che si sia dimostrata efficace nella PSC e nessuna terapia ha ottenuto l'approvazione della FDA per questa indicazione.

È stato ipotizzato che i componenti batterici possano stimolare una risposta immunitaria aberrante con conseguente perpetuazione dell'infiammazione biliare osservata nella PSC. I batteri ottengono l'accesso al fegato e all'albero biliare attraverso la traslocazione attraverso una mucosa intestinale anomala e infiammata nel sistema venoso portale (5). Gli studi hanno mostrato un aumento del rischio di batteriemia venosa portale nei pazienti con PSC. I modelli animali hanno dimostrato che la disbiosi enterica può portare a infiammazione epatobiliare con varie caratteristiche di PSC (6) . I percorsi attraverso i quali i batteri potrebbero quindi indurre la patologia caratteristica della PSC sono speculativi.

I batteri potrebbero causare lesioni dirette attraverso la colonizzazione, sebbene gli studi non abbiano identificato alcun agente patogeno particolare o un insieme coerente di batteri. Un altro potenziale percorso potrebbe essere che un certo gruppo di batteri generi acidi biliari secondari, come l'acido desossicolico e l'acido litocolico, che sono dannosi per il sistema biliare (7). Recentemente abbiamo riscontrato un'alterata composizione degli acidi biliari sierici nei pazienti con PSC rispetto ai controlli non colestatici. Il trattamento con UDCA nei pazienti con PSC riduce la concentrazione dell'acido chenodesossicolico dell'acido biliare primario tossico, ma aumenta anche l'acido litocolico dell'acido biliare secondario tossico (Abstract DDW 2014). L'alterazione del microbiota intestinale può minimizzare o eliminare questa lesione.

L'esperienza nell'uso degli antibiotici nel trattamento della PSC è limitata. È stato dimostrato che il metronidazolo determina un miglioramento nei test di funzionalità epatica (8). Anche la vancomicina orale è stata proposta come terapia potenzialmente promettente (9). Un rapporto iniziale di tre pazienti pediatrici e una successiva piccola serie non controllata di vancomicina orale in 14 bambini ha mostrato un miglioramento dei test e dei sintomi del fegato (10, 11). Abbiamo recentemente completato uno studio sulla somministrazione orale di vancomicina a 10 adulti con PSC riscontrando un lieve miglioramento dei livelli sierici di fosfatasi alcalina (Abstract DDW 2011).

La bioterapia fecale (FBT), nota anche come trapianto fecale o trapianto di microbiota fecale, comporta il trasferimento della flora fecale (batteri) di un donatore al colon di un ricevente. È diventato ampiamente accettato come standard di cura per le infezioni ricorrenti da Clostridium difficile 3, con un tasso cumulativo di guarigione >90% e eventi avversi minimi (12). Nell'infezione da C. diff, una precedente esposizione agli antibiotici diminuisce la normale flora del colon, consentendo all'organismo di C. diff di proliferare e rilasciare tossina (13). Questo ambiente batterico è simile ai principali cambiamenti nella diversità microbica osservati nei pazienti con IBD. È interessante notare che quando i pazienti con IBD ricevono FBT per C. diff. infezioni, i loro esiti sono eccellenti, rafforzando l'idea che la flora enterica abbia una forte influenza sul sistema immunitario enterico (14) . Al momento disponiamo di un robusto programma clinico FMT per le infezioni c.difficle ricorrenti e refrattarie con un tasso di guarigione > 90%. Abbiamo anche recentemente partecipato a una sperimentazione clinica in aperto per l'uso di FMT nella malattia di Crohn.

Ipotizziamo che per i pazienti con PSC, il trapianto di microbiota fecale correggerà una disbiosi che ha portato a un'infiammazione epatobiliare che porta a un miglioramento degli LFT e a una lenta progressione verso la cirrosi.

Obiettivi specifici:

Obiettivo specifico 1: Determinare l'impatto del trapianto di microbiota fecale sul microbioma intestinale di pazienti con colangite da sclerosi primaria con e senza malattia infiammatoria intestinale tramite sequenziamento dell'RNA ribosomiale 16s confrontando le modalità di consegna (colonscopia e capsule).

Ipotesi: il trapianto di microbiota fecale si tradurrà in un ripopolamento sostenuto del microbioma del paziente che corrisponde ai batteri delle feci del donatore.

Obiettivo specifico 2: valutare la risposta clinica nei pazienti con PSC che ricevono FMT confrontando le modalità di consegna (colonscopia e capsule).

Ipotesi: il trapianto di microbiota fecale porterà a una riduzione del 50% della biochimica epatica nei pazienti con PSC.

Obiettivo specifico 3: valutare la metabolomica dei sali biliari come biomarcatore terapeutico per la risposta clinica al trapianto di microbiota fecale.

Ipotesi: una diminuzione della produzione di acidi biliari secondari tossici (acido litocolico e desossicolico) sarà correlata alla risposta clinica alla terapia del microbiota fecale

Endpoint fisiologico primario:

12

1. Diversità microbica fecale del ricevente a 12 settimane dopo FMT, rispetto al basale utilizzando RNA ribosomiale 16s.

Endpoint clinico primario

1. L'end point primario dello studio è il cambiamento medio della biochimica epatica sierica dopo 3 mesi di trattamento rispetto al basale. Il successo del trattamento è stato definito come un miglioramento della fosfatasi alcalina sierica, della bilirubina totale, dell'alanina aminotransferasi (ALT) o dell'aspartato aminotransferasi (AST) del 50% o superiore.

Metabolomica degli endpoint secondari: i profili dei sali biliari dei campioni e la struttura della comunità associata del microbioma fecale saranno valutati come misura dell'interazione tra microbiota ospite e intestinale. Le feci e il siero saranno analizzati utilizzando la piattaforma di metabolomica presso il Broad Institute, prendendo di mira gli acidi biliari. I campioni saranno inviati al Broad Institute dove utilizzeremo la spettrometria di massa tandem con cromatografia liquida (LC-MS) per misurare i sali biliari endogeni ei loro livelli di metaboliti nel surnatante fecale. I metaboliti idrosolubili saranno estratti dalle feci come descritto da Saric et al mentre i lipidi saranno estratti dai campioni liofilizzati usando isopropanolo. I metaboliti idrosolubili saranno misurati mediante cromatografia di accoppiamento ionico e metodi di cromatografia di interazione idrofila, mentre i lipidi e gli acidi biliari saranno misurati utilizzando metodi di cromatografia in fase inversa C4 e C18. Il software MultiQuant (AB SCIEX) verrà utilizzato per l'integrazione automatizzata dei picchi e la revisione manuale della qualità dei picchi prima delle analisi statistiche. Il software GenePattern (Broad Institute) e IPA (Ingenuity Systems) saranno utilizzati per analizzare e visualizzare i risultati.

Endpoint clinici:

1. Variazione media del punteggio Harvey Bradshaw Index (HBI) e PBC 40 tra la settimana 0 e la settimana 1, 4, 8 e 12. Percentuale di pazienti in remissione clinica (quelli con un punteggio HBI alla settimana 12
2. Variazione media del punteggio di rischio Mayo alla settimana 12 rispetto al basale. Il Mayo Risk Score (MRS) per PSC è calcolato utilizzando la seguente formula: rischio = (0,0295 * (età in anni)) + (0,5373 * LN(bilirubina totale in mg/dL)) - (0,8389 * (albumina sierica in g/dL)) + (0,5380 * LN(AST in IU/L) + (1,2426 * (punti per sanguinamento da varici)) Se il tuo punteggio di rischio Mayo è inferiore o uguale a 0, sei nel gruppo a rischio "basso" . Se il tuo Mayo Risk Score è maggiore di 0 ma minore di 2 allora sei nel gruppo di rischio "intermedio". Se il tuo punteggio di rischio Mayo è maggiore di 2, sei nel gruppo di rischio "alto".

Endpoint di sicurezza: numero e natura degli eventi avversi alla settimana 1, 4, 8, 12 e 24