FMT para erradicar a colonização intestinal por Enterobacteriaceae resistentes a Carbapenem (FMT_CRE)

A resistência aos antibióticos (AR) é uma ameaça crítica à saúde pública e um dos maiores desafios do século XXI. Em uma estimativa de 2019, cerca de 700.000 infecções e 33.000 mortes atribuíveis a bactérias multirresistentes (MDRB) ocorreram na Europa em 2015. Apesar de intervenções específicas, incluindo medidas de administração de antibióticos e programas de vigilância de AR, essa carga quase dobrou desde 2007 e é maior para infecções causadas por bactérias intestinais. O trato gastrointestinal é um grande reservatório para MDRB, e a microbiota intestinal pode abrigar uma coleção de genes AR, chamados resistoma intestinal. Há evidências crescentes de que a microbiota intestinal saudável pode impedir a colonização de MDRB por meio de mecanismos de resistência à colonização, incluindo competição, produção de peptídeos antimicrobianos e regulação imunológica. No entanto, esse mecanismo protetor pode ser prejudicado por terapias que alteram a microbiota intestinal (por exemplo, antibióticos). A restauração da microbiota intestinal saudável por transplante de microbiota fecal (FMT) pode levar à erradicação de bactérias resistentes a antibióticos. Depois de se tornar um tratamento padrão para a infecção por Clostridioides difficile, o FMT foi investigado em vários distúrbios, e relatórios preliminares não randomizados sugerem que poderia ser uma opção de tratamento promissora para erradicar a MDRB, mas as evidências estabelecidas, bem como os mecanismos que sustentam essa via terapêutica, são ainda indisponível. Nossa hipótese é que 1) FMT de doadores com presença limitada de genes AR pode ser mais eficaz do que placebo na erradicação intestinal de MDRB (com foco em Enterobacteriaceae resistentes a carbapenem) e 2) características microbianas de doadores e pacientes podem ser reprodutivelmente associadas à eficácia clínica e eliminação de genes AR. Nossos resultados abrirão o caminho para o desenvolvimento de terapias eficazes e direcionadas baseadas em microbioma contra MDRB, aliviando o fardo da AR, com benefícios consideráveis ​​para os sistemas de saúde.

Os objetivos estendidos deste estudo são:

• Para identificar doadores FMT com presença limitada de genes AR e armazenar fezes para FMT
• Avaliar a eficácia do FMT na erradicação intestinal de MDRB (Enterobacteriaceae resistente a carbapenem) e coletar amostras de fezes para análise multiômica
• Caracterizar o microbioma fecal (bacterioma, viroma, micobioma), resistoma, de doadores e pacientes antes e depois do FMT, associar perfis microbianos com depuração de genes AR e eficácia clínica e identificar as características microbianas que o influenciam

Os investigadores realizarão um ensaio clínico randomizado duplo-cego controlado por placebo de centro único de FMT de doador versus placebo FMT em portadores de CRE Os pacientes serão recrutados entre aqueles encaminhados ao ambulatório de doenças infecciosas da Fondazione Policlinico Universitario "A. Gêmeos". Pacientes com todos os critérios de inclusão e nenhum dos critérios de exclusão (detalhados na seção específica deste site) serão considerados para este estudo.

Antes da randomização, os dados demográficos serão coletados pela equipe de doenças infecciosas. Além disso, os pacientes repetirão swab retal e cultura de fezes.

Além disso, os pacientes serão solicitados a fornecer amostras de fezes para serem coletadas em um recipiente estéril e lacrado e armazenadas a -80°C para avaliação metagenômica do microbioma intestinal e avaliação de metatranscriptoma pela equipe de microbiologia.

Após as avaliações iniciais, os pacientes serão designados aleatoriamente para um dos seguintes braços de tratamento:

• Doador FMT (D-FMT)
• Placebo FMT (P-FMT) Os pacientes de ambos os grupos serão submetidos a um único procedimento de FMT por colonoscopia. Cada paciente no grupo de doadores FMT receberá fezes de um único doador. Placebo FMT será feito de 250 mL de água.

Os doadores serão recrutados entre indivíduos saudáveis, seguindo diretrizes internacionais e de acordo com a nova recomendação imposta pela reorganização do transplante de microbiota fecal durante a pandemia de COVID-19. Apenas doadores com histórico de uso limitado de antibióticos (<5 ciclos de antibióticos em menos de 10 dias) serão escolhidos para análise de resistoma, e apenas os três doadores com a menor taxa de genes AR serão finalmente inscritos. Cada doador será solicitado a doar com frequência (> 7 alíquotas/doador) e em um período de tempo limitado (3 meses) para minimizar o risco de alterações nos genes AR intestinais. Os doadores selecionados serão excluídos se forem submetidos a antibioticoterapia dentro do período de doação.

Trinta e seis pacientes com colonização intestinal por CRE serão incluídos, com base no cálculo do tamanho da amostra. O consentimento informado será coletado de todos os pacientes. Na linha de base, amostras de fezes serão coletadas para análise multi-ômica. Os pacientes serão então randomizados para FMT colonoscópico ou placebo e serão acompanhados na semana 1, 4 e 12 após os tratamentos. Em cada visita, eles passarão por uma visita clínica e um swab retal para CRE, e amostras de fezes serão coletadas e armazenadas para análise multi-ômica.

Os resultados do estudo são detalhados na seção específica deste site.

A análise estatística será realizada com base na intenção de tratar e por protocolo. As diferenças entre os grupos serão avaliadas com um teste de soma de postos de Wilcoxon bicaudal para dados contínuos e com o teste de probabilidade exata de Fisher (usando valores P bicaudais) para dados categóricos.

Para a análise do microbioma, as diferenças estatísticas entre as médias dos grupos serão calculadas usando um teste de Wilcoxon-Rank Sum bicaudal, por meio do pacote de software estatístico R (R Core Team, Viena, Áustria).

Modelos de aprendizado de máquina serão usados ​​para identificar e caracterizar de forma reproduzível os perfis respondedores e não respondedores. Em particular, em um ambiente Python 3.9 usando scikit-learn (ver. 0.22.1), dois algoritmos de ML não supervisionados, K-means e Agglomerative Hierarchical Clustering, serão usados ​​para criar clusters de pacientes com base nas características do microbioma de linha de base, a fim de avaliar se o ML pode identificar perfis de microbioma distintos associados à resposta clínica e alterações nos níveis de AR.