Un nuovo strumento diagnostico basato sul microbioma può identificare la fibrosi epatica,

cirrosi La malattia epatica cronica rappresenta un importante problema di salute pubblica globale che colpisce circa 844 milioni di persone, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità. È tra le principali cause di mortalità in Australia, il Regno Unito e gli Stati Uniti.

Allo stesso tempo, è difficile da gestire e non esiste una terapia epatica antifibrotica approvata dalla FDA. Il microbioma, un complesso insieme di microbi che abitano l'intestino, potrebbe essere un indicatore inaspettato di salute.

Ora, un team collaborativo di scienziati del Salk Institute e dell'UC San Diego ha creato un nuovo strumento diagnostico basato sul microbioma che, con la precisione dei migliori medici, identifica in modo rapido ed economico la fibrosi epatica e la cirrosi oltre il 90% delle volte nei pazienti umani.

Il metodo non invasivo si basa su un algoritmo per analizzare i campioni di feci dei pazienti - che contiene tracce di ciò che vive nell'intestino - e potrebbe portare a una migliore cura del paziente e risultati del trattamento per le malattie del fegato, come dettagliato online il 30 giugno, 2020 in Metabolismo cellulare .

Il microbioma è un sensore vivente dinamico di piccoli cambiamenti nella salute e nelle malattie del corpo, e come tale, fornisce una lettura accurata della salute del corpo. Poiché questa diagnostica è rapida ed economica, potrebbe essere qualcosa che diventa ampiamente utilizzato, soprattutto nelle molte aree che mancano di cliniche e medici specializzati. Detto semplicemente, potrebbe essere un vero punto di svolta, con implicazioni mondiali».

Ronald Evans, Studio Co-Corrispondente Autore e Professore,

Evans è anche titolare della sedia March of Dimes.

La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) è la principale causa di malattia epatica cronica a livello globale e può progredire fino alla fibrosi epatica e alla cirrosi e potenzialmente al cancro, quando il fegato inizia a sperimentare cicatrici e morte cellulare.

Ma mancano strumenti diagnostici per la fibrosi epatica e la cirrosi. Le biopsie sono invasive e possono non rilevare le regioni danneggiate del fegato, e le risonanze magnetiche sono costose e spesso non sono disponibili nelle zone rurali.

Per affrontare queste sfide, il team di ricerca ha esplorato il microbioma come un modo per soddisfare l'urgente necessità di un nuovo test per identificare i pazienti a rischio.

"Abbiamo cercato di sviluppare un universale, test non invasivo per la fibrosi epatica e la cirrosi basato su una "firma del microbioma" della malattia, "dice Michael Downes, uno scienziato senior dello staff di Salk e coautore dello studio.

In collaborazione con scienziati del Dipartimento di Medicina dell'UC San Diego, il team ha ottimizzato un metodo computazionale chiamato apprendimento automatico per scoprire una complessa firma della malattia basata su 19 specie batteriche presenti nei campioni di feci di un gruppo di pazienti.

La firma è costituita dalle diverse quantità di batteri, creare un'impronta digitale universale per identificare la fibrosi epatica e la cirrosi.

Lo studio ha incluso 163 campioni clinici di familiari sia sani che malati per identificare le variabili indicative di malattie del fegato.

Utilizzando i dati del profilo genetico del microbioma e dei metaboliti dei campioni di feci, i ricercatori hanno scoperto una firma del microbioma associata a una diagnosi di cirrosi con un'accuratezza del 94%.

La firma del microbioma potrebbe anche determinare lo stadio della fibrosi epatica, che potrebbe consentire ai medici di classificare i pazienti in base allo stadio della malattia e migliorare le strategie di trattamento.

"Questi risultati dimostrano che è possibile utilizzare l'apprendimento automatico per identificare una firma universale che può essere utilizzata per una diagnosi accurata di una malattia, come la cirrosi epatica, " dice Tae Gyu Oh, primo autore dell'articolo e ricercatore post-dottorato nel laboratorio Evans.

"I modelli che abbiamo trovato riflettono la complessità del microbioma e il modo in cui la salute intestinale influenza probabilmente la malattia".

I ricercatori hanno quindi applicato la loro firma del microbioma a due popolazioni indipendenti di pazienti provenienti dalla Cina e dall'Italia.

La firma del team potrebbe identificare con precisione la cirrosi in oltre il 90% dei pazienti, che convalida la potenza e l'accuratezza dell'algoritmo in diverse genetiche e diete.

"È notevole che una firma del microbioma intestinale derivata da pazienti che risiedono nel sud della California per la cirrosi sia stata in grado di prevedere la cirrosi in due coorti indipendenti residenti in Cina e in Italia".

"Parla delle nuove scoperte che devono ancora essere realizzate sul ruolo del microbioma intestinale per diagnosticare e stratificare il rischio di malattie del fegato, "dice Rohit Loomba, co-autore e direttore del NAFLD Research Center presso la UC San Diego School of Medicine.

"Penso che il potere dell'uso del microbioma come strumento diagnostico stia appena iniziando a realizzarsi".

Nel futuro, gli scienziati esamineranno il nesso causale tra il microbioma e la malattia del fegato verificando se il ripristino di parti del microbioma porta alla regressione della malattia o la rimozione di alcuni batteri la peggiora.

Il team spera anche che questo approccio possa essere utilizzato per caratterizzare ulteriori malattie, come le malattie infiammatorie intestinali, cancro al colon, L'Alzheimer e altre malattie hanno dimostrato di essere probabilmente influenzate da un microbioma disregolato.

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