Nawracające zakażenia bakterią Clostridioides difficile (C. difficile) to poważny i często wyniszczający stan, który może wystąpić po zaburzeniu naturalnej równowagi bakteryjnej w jelitach w wyniku leczenia antybiotykami. U wielu pacjentów z ciężkimi lub nawracającymi infekcjami skuteczne okazały się przeszczepy mikrobioty kałowej (FMT) – metoda polegająca na przeniesieniu kału od zdrowych dawców w celu przywrócenia flory bakteryjnej jelit. Jednak, aby stosować tę metodę szerzej potrzebne są bardziej znormalizowane i skalowalne opcje terapeutyczne.

Naukowcy z Icahn School of Medicine w szpitalu Mount Sinai (USA) opracowali nową platformę do wytwarzania ukierunkowanych mieszanek pożytecznych bakterii jelitowych.

W przeciwieństwie do tradycyjnych przeszczepów mikrobioty kałowej, które mogą się różnić w zależności od dawcy, platforma została zaprojektowana z myślą o produkcji standaryzowanych terapii mikrobiologicznych na dużą skalę. Szczepy bakterii wyizolowane z kału dawcy są hodowane w kontrolowanych warunkach w specjalnie zbudowanej komorze beztlenowej. Komora ta została zaprojektowana zgodnie ze standardami jakości wymaganymi w produkcji farmaceutycznej.

Pierwszy żywy produkt bioterapeutyczny (LBP) uzyskany z wykorzystaniem tej platformy został oceniony u pacjentów z nawracającymi zakażeniami Clostridium difficile i porównany bezpośrednio z FMT przygotowanym z materiału od tego samego dawcy, od którego wyizolowano szczepy bakterii. W badaniu klinicznym fazy 1b, prowadzonym przez dr. Ariego Grinspana zespół porównał metody leczenia z wykorzystaniem mikroorganizmów z nowej platformy z metodami z wykorzystaniem FMT. W badaniu wzięło udział 18 uczestników w czterech grupach: FMT w niskiej i wysokiej dawce oraz LBP w niskiej i wysokiej dawce, po czterech do pięciu pacjentów w każdej grupie.

- Terapie mikrobiomowe wykazały ogromny potencjał, ale wyzwania produkcyjne spowolniły szersze zastosowanie kliniczne. Chcieliśmy stworzyć praktyczny, skalowalny sposób produkcji zdefiniowanych terapeutyków bakteryjnych, które mogłyby być wytwarzane w sposób spójny i rygorystycznie testowane – zaznaczył dr Jeremiah J. Faith, z Icahn School of Medicine w Mount Sinai.

- Po raz pierwszy wykazaliśmy porównywalne bezpieczeństwo i skuteczność pomiędzy niezdefiniowanym FMT na bazie kału a zdefiniowanym LBP wytwarzanym in vitro. Stwierdziliśmy również, że szczepy bakteryjne podawane zarówno poprzez FMT, jak i LBP trwale zagnieżdżały się w organizmach biorców - dodał.

- Naszym celem było wyjście poza terapie oparte na kale i przejście do bardziej precyzyjnej i powtarzalnej metody – powiedział dr Grinspan z Icahn School of Medicine w Mount Sinai. - Dokładne zdefiniowanie szczepów bakteryjnych pozwala nam lepiej zrozumieć, jak działają te terapie i potencjalnie poprawić bezpieczeństwo, kontrolę jakości i skalowalność.

Dr Faith dodał, że badanie stanowi ważny krok w kierunku terapii mikrobiomowych na skalę przemysłową. - Uważamy, że zdefiniowane żywe produkty bioterapeutyczne mogą zwiększyć dostępność tych terapii, zachowując jednocześnie korzyści terapeutyczne obserwowane w przypadku mikrobioty pochodzącej od dawcy - zadeklarował.

Autorzy zauważają, że potrzebne będą dalsze badania w celu dalszej oceny długoterminowej skuteczności, bezpieczeństwa i szerszego zastosowania klinicznego platformy.

W dalszej kolejności badacze planują wykorzystać platformę do opracowania i przetestowania LBP w leczeniu innych chorób zapalnych i zakaźnych. Chcą również udostępnić technologię platformy innym badaczom zajmującym się żywymi lekami mikrobiologicznymi, co pomoże przyspieszyć wdrażanie wiedzy naukowej o mikrobiomie do opieki klinicznej.

Chociaż w samym badaniu 15 szczepów bakterii było podawanych za pomocą kolonoskopii, badacze opracowali od tego czasu doustną postać leku, która ma zapewnić wygodniejszy sposób podawania w nadchodzących badaniach klinicznych.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/