De studie, gepubliceerd in Genoomgeneeskunde , ontdekte dat het voorspellen van de toekomstige prognose van reumatoïde artritis van een patiënt mogelijk zou kunnen zijn door te focussen op de biljoenen bacteriën, virussen en schimmels die hun maagdarmkanaal bewonen, bekend als het darmmicrobioom. De bevindingen suggereren dat darmmicroben en de uitkomst van een patiënt van reumatoïde artritis met elkaar verbonden zijn.
Dit is de eerste studie tot nu toe die gegevens van het darmmicrobioom gebruikt om klinische verbetering van de ziekteactiviteit van reumatoïde artritis te voorspellen, onafhankelijk van de eerste meting van hun toestand of eerdere behandeling."
Jaeun Sung, doctoraat, computationeel bioloog binnen het Mayo Clinic's Centre for Individualized Medicine en co-senior auteur van de studie
Reumatoïde artritis is een chronische aandoening die wordt gekenmerkt door gewrichtsontsteking en pijn die uiteindelijk kan leiden tot bot- en kraakbeenerosie, gewrichtsmisvorming en verlies in mobiliteit. Deze complexe ziekte treft bijna 1,3 miljoen mensen in de VS.
Voor de studie, het team voerde een uitgebreide precisie-genomische analyse uit, genaamd "shotgun metagenomic sequencing, " op ontlastingsmonsters van 32 patiënten met reumatoïde artritis tijdens twee afzonderlijke klinische bezoeken. Het team onderzocht het verband tussen het darmmicrobioom en de kleinste betekenisvolle veranderingen in klinische ziekteactiviteit. Het team vond verschillende eigenschappen van het darmmicrobioom die verband houden met toekomstige prognose.
"Door te kijken naar de baseline darmmicrobioomprofielen van patiënten, we observeerden significant verschillende microbioomkenmerken tussen patiënten die uiteindelijk verbetering vertoonden en degenen die dat niet deden, " zegt John M. Davis III, MD, een klinische reumatoloog bij Mayo Clinic met een speciale interesse in inflammatoire artritis. Dr. Davis is co-senior auteur van de studie.
"Wat verrassend was, is dat onze gegevens suggereren dat, afhankelijk van de uiteindelijke klinische uitkomst, darmmicrobiomen beginnen niet alleen bij verschillende ecologische toestanden, maar ook anders groeien en ontwikkelen, "Dr. Sung voegt eraan toe.
Volgende, door gebruik te maken van diepgaande kunstmatige intelligentie (AI), de onderzoekers onderzochten of ze konden voorspellen of een patiënt klinische verbetering behaalt. Algemeen, de voorspellende prestaties resulteerden in 90% nauwkeurigheid, daarmee het proof-of-concept demonstreren dat de integratie van het darmmicrobioom en AI-technologie in theorie een manier zou kunnen zijn om het ziekteverloop bij reumatoïde artritis te voorspellen.
"Met verdere ontwikkeling, dergelijke prognostische biomarkers kunnen patiënten identificeren die een vroege klinische verbetering zullen bereiken met een bepaalde therapie, waardoor ze de kosten en het risico van andere therapieën worden bespaard waarvan de kans kleiner is dat ze effectief zijn, " zegt Dr. Davis. "Omgekeerd, dergelijke hulpmiddelen kunnen patiënten detecteren bij wie de ziektesymptomen minder snel zullen verbeteren, en misschien kunnen clinici hen beter richten en controleren. Er moet nog veel gebeuren, maar we zijn op de goede weg om ons begrip van deze ziekte te vergroten om de geneeskunde voor patiënten met reumatoïde artritis te individualiseren."
Wetenschappers vermoeden al enige tijd dat het darmmicrobioom een rol speelt bij reumatoïde artritis, evenals vele andere ontstekings- en auto-immuunziekten. De enorme populatie microben helpt bij het verteren van voedsel, reguleren het immuunsysteem en beschermen tegen pathogene bacteriën.
De onderzoekers benadrukken dat ieders microbioom uniek is en bestaat uit een complexe mix van genetische, voedings- en omgevingsinvloeden. Deze verschillen werpen licht op waarom de symptomen aanzienlijk variëren bij patiënten met reumatoïde artritis, wat het op zijn beurt zo moeilijk maakt om de klinische uitkomst te behandelen en te voorspellen.
De studie is het tweede recente onderzoek naar reumatoïde artritis door Drs. Gezongen en Davis, het benadrukken van de essentiële samenwerking tussen computationele biologen en clinici om complexe problemen in de geneeskunde op te lossen. Samen, ze zijn op weg naar de ontwikkeling van een reeks nieuwe gegevensgestuurde tools om te helpen bij vroege detectie, diagnose, prognose en behandeling bij reumatoïde artritis. Als zodanig, de onderzoekers zijn van plan om manieren te onderzoeken om hun bevindingen te vertalen in nieuwe biomarkers en therapieën.
"Uiteindelijk, onze studie onthult dat het modificeren van het darmmicrobioom om de klinische uitkomst te verbeteren veelbelovend kan zijn als een toekomstige behandeling voor reumatoïde artritis, " Dr. Sung zegt. "Dit kan een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we onze patiënten zorg verlenen."