Фекальные трансплантаты могут сыграть огромную роль в медицине будущего

[padolski]

Эффективное лечение целого ряда заболеваний, от синдрома раздраженного кишечника до артрита и даже болезни Альцгеймера, исходит из самого неожиданного источника - человеческих экскрементов.
Джеймс Кинросс объясняет роль биомов кишечника в нашем здоровье.
Это отрывок из книги Джеймса Кинросса «Темная материя: новая наука о микробиоме»

Как нация, мы, британцы, одержимы работой нашего кишечника, в основном потому, что он никогда не был более нездоровым.
Я провожу большую часть своего рабочего дня, разговаривая с пациентами об их привычках дефекации, и многие из них не хотят говорить ни о чем другом.
Существует также более глубокое и фундаментальное увлечение пищеварительной системой в виде упоминания человеческих нечистот направо и налево, что с незапамятных времен помогает пережить как личные, так и глобальные кризисы.

«Дерьмо» - ключевое и вездесущее слово, которое служит существительным, глаголом и прилагательным, поддерживая весь английский язык.
Это чудесное слово является одновременно и ненормативной лексикой, и термином, используемым для обозначения предмета высокого качества, и оно широко используется в повседневной болтовне нашей жизни.

Чувство отвращения, которое мы испытываем, сталкиваясь с человеческими экскрементами (или даже просто думая о них), отчасти является реакцией на то, как они выглядят и пахнут.
Но это отвращение также является психологическим рефлексом, укоренившимся приучением к горшку и социальной стигмой.
Это отвращение является также и важным механизмом безопасности: мытье рук и канализационные системы предотвращают распространение болезней, унесших жизни миллионов людей.

Но что, если я скажу вам, что фекалии не являются токсичными отходами и что они содержат секрет здоровья человека?
Съели бы вы их, если бы от этого зависела ваша жизнь?
Что, если бы их переименовали в трансплантацию фекальной микробиоты (FMT) или, точнее, в фекальный молочный коктейль, вводимый через трубку, которая проходит через нос в желудок?
Вы даже можете принять их в виде капсулы, если хотите.

Чтобы убедить вас, что это может быть не такой уж ужасной идеей, я расскажу вам историю одного пациента.
Раймонд водил автобус № 7 между Оксфорд-серкус и Ист-Эктон с 20 лет до раннего выхода на пенсию в возрасте около 40 лет после того, как узнал, что у него генетические проблемы с сердцем.
Он бросил работу по настоянию врача.
Как и вы, и я, и все остальные на планете, Рэй был носителем нескольких триллионов микробов, которые жили в его теле и на нем.
От нашего первого вздоха до последнего и даже после этого микробы - наши вездесущие спутники. В то время как они поселяются в любом количестве мест в нашем теле, они особенно предпочитают наш кишечник!

«Кишечный микробиом» - это название, которое мы использовали для описания не только дико разнообразной коллекции микробов, которые там живут, но и того, что происходит, когда они взаимодействуют друг с другом и с нашими телами.
Другими словами, это экосистема, состоящая из триллионов микробных форм жизни, которые занимаются своими делами внутри нас, как мы занимаемся своими.

В последние два десятилетия ученые начали использовать новую науку о микробиоме, чтобы изменить наши представления о здоровье человека.

На протяжении всей жизни кишечный микробиом Рэя менялся вместе с ним. Но со временем его гены и кишечный микробиом начали сражаться, вызывая множественные хронические заболевания.

Рэй и его жена Хизер вместе решали различные проблемы со здоровьем, пока он не заболел массивной пневмонией.
Он был госпитализирован в больницу Святой Марии в Паддингтоне, Лондон, где его лечили внутривенными антибиотиками. Без этого он бы просто умер.

Его выписали через неделю. Однако именно в этот момент в его кишечнике началась ужасная катастрофа, как реакция на терапию антибиотиками.
Представьте себе наихудшую из возможных диарею, невыносимую тошноту, а также сильную судорожную боль в животе, лишающую вас сна.
А теперь представьте, что вы были и без этого слабы.
Ваше сердце работает на 40% своей нормальной функции, а легкие полны жидкости. Вы не можете дышать.
Кроме того, имеющийся у вас артрит означает, что вы не можете вовремя сходить в туалет.
Вы холодны, влажны и сильно обезвожены, но не можете выпить достаточно, чтобы утолить жажду. Вы чувствуете, что вам надо помыться, но при этом вы слишком близки к смерти, чтобы пойти в душ.

Рэй был повторно госпитализирован в больницу Святой Марии в критическом состоянии, и вскоре у него диагностировали инфекцию Clostridium difficile (C diff) (официально эта бактерия теперь переименована в Clostridiodes).

«Внутрибольничная инфекция», это заболевание является осложнением медицины 20-го века и непреднамеренным последствием открытия Александром Флемингом пенициллина, первого эффективного антибиотика массового производства, в 1928 году.
Это глобальная проблема, от которой страдают 500 000 человек в мире. В Соединенных Штатах от неё погибают 29 000 из них в год.

C diff истощает организм человека, вырабатывая токсины, которые разрушают слизистую оболочку кишечника.
Особый штамм C diff в кишечнике Рэймонда участвовал в агрессивной кампании молекулярной войны.
Его личный набор кишечных микробов исчез.
У него отказал кишечник, и он умирал.

И его снова лечили антибиотиками. Это кажется нелогичным, но это соответствует передовой практике.
Но у C diff есть «уловка в рукаве», которая заключается в том, чтобы производить устойчивые к антибиотикам споры, которые ждут, чтобы прорасти, выжидая своего часа.

Рэймонду дали антибиотик под названием ванкомицин. Многие пациенты реагируют на ванкомицин, но примерно у четверти возникает рецидив.
А у тех, у кого это произойдёт, у 45% будет повторный рецидив.

Это пациенты, которым обычно приносит пользу FMT или, другими словами, «хорошее дерьмо».

Доктор Бен Маллиш, ученый-клиницист из Имперского колледжа Лондона, проводил испытание FMT у пациентов с инфекциями, вызванными C. diff.
Рэй был так болен, что доктор Маллиш предложил ему лечение. Жена Рэя понимала, что есть хорошие и плохие микробы, и посоветовала мужу согласиться на это, но Рэй сомневался. Идея взять чужие фекалии была для него слишком дурна, и он отказался. Однако через три дня его состояние настолько ухудшилось, что другого выхода просто не было. Рэй согласился на риск.

Не следует недооценивать логистику подготовки FMT.
Нужно найти доноров фекалий - это сложнее, чем вы думаете.
Большинство из нас брезгливо относится к тому, чтобы в зрелом возрасте какать в горшки, и даже по необходимости, для этого действа нам надо приложить немало сил.

В некоторых исследованиях для подбора донора фекалий участвуют друзья и семьи, в других - сотрудники, добровольцы или «объединенные» образцы, взятые у множества доноров, смешанных вместе.

Сложность и спрос на фекальные трансплантаты породили целую отрасль, и теперь FMT можно приобрести в замороженном виде в биобанках.
Как и в случае с донорством органов, доноры должны быть тщательно проверены, чтобы убедиться, что у них нет заразных болезней или паразитов.
Потенциальные доноры кала проходят строгий скрининговый опрос, медицинское собеседование и осмотр, после чего берутся анализы крови и кала.

Есть ещё и практические аспекты.
В идеале свежие образцы должны быть получены в течение короткого времени после доставки, разбавлены стерильным физиологическим раствором, перемешаны, процежены и затем перелиты в стерильную бутыль.
Работа доктора Маллиша иногда может быть менее чем гламурной.

После того, как фекальный коктейль был перемешан (встряхнут, а не размешан))), трансплантат был введен Рэю во время колоноскопии.
В этой процедуре используется гибкий прибор, который вводится в толстую кишку через анус, а кишечник осторожно покрывается успокаивающим бальзамом микробов, которые вводятся через колоноскоп с помощью шприца.

НЕМНОГО ИСТОРИИ:
В то время как FMT может быть новой идеей для многих из нас сегодня, медицинская практика фекальной трансплантации является древней, и ее пьют как «желтый суп» с 4-го века нашей эры для лечения инфекционной диареи.
В 1958 году хирург-новатор, доктор Бен Эйсман, ставил фекальные клизмы своим пациентам в Денвере, штат Колорадо, с тяжелыми и рецидивирующими инфекциями, вызванными C. diff. Это было удивительно эффективно, но, как и все важные медицинские открытия, его результаты были в значительной степени проигнорированы во время его первого описания в медицинской периодике.

Более полувека спустя голландский гастроэнтеролог Джосберт Келлер и его команда из Амстердамского медицинского центра рандомизировали пациентов с рецидивирующей Cdiff в три группы.
Первая группа получала ванкомицин, промывание толстой кишки сильным слабительным и фекальный трансплантат.
У второй применялся ванкомицин и промывание толстой кишки, а третья только получала ванкомицин.
Группа с применением FMT показала настолько лучшие результаты, чем две другие группы, что исследование пришлось прекратить досрочно, так как продолжение эксперимента было сочтено неэтичным.

Гонка за открытием того, как работает FMT, уже началась.
Мы знаем, что он восстанавливает метаболизм желчи (пищеварительной жидкости, вырабатываемой в печени и хранящейся в желчном пузыре), которая совместно метаболизируется бактериями, а это, в свою очередь, блокирует прорастание C diff и контролирует инфекционное заболевание.
Вероятно также, что происходит процесс «биоремедиации», при котором донорские микроорганизмы потребляют и расщепляют токсины, находящиеся в кишечнике реципиента.
Однако существуют триллионы организмов, производящих бесконечное количество биоактивных молекул, и каждое заболевание имеет отдельный микробиом.
Следовательно, это действительно может быть немного похоже на включение и выключение компьютера; это полная перезагрузка иммунологического программного обеспечения кишечника.

Также становится ясно, что образцы от одних доноров намного эффективнее, чем от других.
Они известны как «супердоноры», и их фекалии, кажется, содержат волшебный ингредиент, который делает их особенно эффективными.
Но мы не понимаем, почему это происходит, или чей кал будет наиболее эффективным.

Несмотря на это, FMT в настоящее время исследуется с разной степенью успеха в сотнях испытаний по всему миру.
К ним относятся испытания воспалительных заболеваний кишечника, синдрома раздраженного кишечника, ожирения, острой недостаточности питания, диабета, артрита, печеночной энцефалопатии (снижение функции мозга с тяжелым заболеванием печени), трансплантации печени, рака кожи, аутоиммунных заболеваний, болезни Альцгеймера, нарушений развития нервной системы, биполярного расстройства, выпадение волос, депрессия, нейродегенеративные заболевания и рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей, и это лишь некоторые из них.

Некоторые из этих исследований чрезвычайно обнадеживают и предлагают лечение там, где существует мало эффективных медицинских методов лечения.
Например, FMT кажется многообещающим методом лечения синдрома раздраженного кишечника, и недавнее исследование показывает, что его польза может сохраняться в течение многих лет: 125 пациентов были случайным образом распределены для получения либо 30 г, либо 60 г фекалий от одного и того же донора или трансплантата плацебо, содержащего собственные фекалии. Исследователи не только обнаружили, что FMT улучшил симптомы, но и через три года после его применения наблюдался устойчивый положительный эффект.

В отличие от C diff, при котором наблюдаются драматические и острые клинические изменения, вызванные определенным патогеном, влияние FMT менее очевидно при хронических болезненных состояниях, когда еще не доказано, что причиной являются бактерии, или, когда мы не уверены, как развивается заболевание.

В результате, на момент написания статьи в Великобритании и США рецидив Cdiff был единственным клиническим состоянием, при котором регулирующие органы одобрили использование FMT.
Суть (каламбур) заключается в том, что мы недостаточно хорошо понимаем, как работает FMT или ее долгосрочные риски, чтобы начать использовать ее более широко в клинической практике.
Тем не менее, поскольку слухи о его невероятном потенциале распространяются, наблюдается тревожный рост онлайн-энтузиастов, предлагающих закулисные «лекарства» от FMT.
Надеюсь, само собой разумеется, что вы понимаете, классическая фраза «пожалуйста, не пытайтесь повторить это дома» - здесь особо актуальна.

Реакция Рэя на его лечение ТФМ была такой же, как и в опубликованной литературе.
Через три дня после пересадки микробиоты он встал с постели. Хизер описала это как чудо. Если я потратил на разговоры о фекалиях больше времени, чем было бы удобно, то это потому, что FMT является отправной точкой для понимания важности кишечного микробиома для здоровья человека.

Чрезвычайная польза FMT для некоторых пациентов открыла клиническому миру идею о том, что наши микробы могут играть важную роль в возникновении и лечении заболеваний, когда их участие противоречит медицинской науке.

Масштабы задачи огромны.
Только бактерии в кишечнике весят около 1,5 кг, они состоят примерно из 100 000 000 000 000 бактериальных клеток (это 100 триллионов) - по количеству эквивалентно общему количеству клеток, из которых состоит тело человека, - и они «говорят» на миллионах разных «языков» между собой на молекулярном уровне.
Еще одной серьезной проблемой при изучении микробиома является его физическое распределение.
Также микробиом рассредоточен по нашему кишечнику неравномерно. Важно четко это представлять.

Мы только начинаем составлять карту всей микробной жизни в обширной экосистеме внутри наших тел и понимать, как она связывает нас с окружающим миром.

В этом отсталом мире дерьмо стало терапией, используемой для пополнения наших хрупких внутренних экосистем, которые теряются так же быстро, как и обнаруживаются.
Даже с учетом впечатляющих достижений в области биологии, метагеномики и биоинформатики (вычислительной биологии) мы, возможно, не сможем сосчитать и назвать все полезные микроорганизмы, которые живут внутри нас, прежде чем они вымрут, мутируют или эволюционируют во что-то совсем другое.

Мы расшифровываем молекулярный язык микробиома человека, что является одной из величайших задач современной медицины, и трансплантация фекалий - важный и увлекательный инструмент, который используется для раскрытия этих секретов.

Человеческий микробиом представляет собой самую важную новую терапевтическую мишень, которая у нас есть для лечения величайших угроз жизни человека в 21 веке и для предотвращения будущих пандемий патогенов.

Это было важно не только для Рэя - это критично для всех нас: без стабильного и разнообразного микробиома мы вполне можем сойти с ума (есть данные некоторых исследований, указывающих на измененный микробиом при пограничных состояниях в психиатрии).

За всем этим стоит простой посыл: микробы не враги.