Nytt mikrobiombasert diagnostisk verktøy kan identifisere leverfibrose,

skrumplever Kronisk leversykdom representerer et stort globalt folkehelseproblem som berører anslagsvis 844 millioner mennesker, ifølge Verdens helseorganisasjon. Det er blant de viktigste dødsårsakene i Australia, Storbritannia og USA.

Samtidig, det er både vanskelig å håndtere, og det er ingen FDA-godkjent anti-fibrotisk leverterapi. Mikrobiomet-en kompleks samling av mikrober som lever i tarmen-kan være en uventet helseindikator.

Nå, et samarbeidsteam ved Salk Institute og UC San Diego-forskere har laget et nytt mikrobiombasert diagnostisk verktøy som, med nøyaktigheten til de beste legene, raskt og rimelig identifiserer leverfibrose og skrumplever over 90 prosent av tiden hos mennesker.

Den ikke-invasive metoden er avhengig av en algoritme for å analysere pasientens avføringsprøver-som inneholder spor av det som lever i tarmen-og kan føre til forbedret pasientbehandling og behandlingsresultater for leversykdom, som beskrevet online 30. juni, 2020 i Cellemetabolisme .

Mikrobiomet er en dynamisk levende sensor for små endringer i helse og sykdom i kroppen, og som sådan, det gir en nøyaktig avlesning av kroppshelse. Fordi denne diagnostikken er rask og rimelig, det kan være noe som blir mye brukt, spesielt på de mange områdene som mangler spesialklinikker og leger. Enkelt sagt, det kan være en skikkelig spillveksler, med implikasjoner over hele verden. "

Ronald Evans, Studer medforfatter og professor,

Evans er også innehaver av March of Dimes Chair.

Ikke-alkoholisk fettleversykdom (NAFLD) er den viktigste årsaken til kronisk leversykdom globalt og kan utvikle seg til leverfibrose og skrumplever og potensielt kreft, som leveren begynner å oppleve arrdannelse og celledød.

Men diagnostiske verktøy for leverfibrose og skrumplever mangler. Biopsier er invasive og kan savne skadede områder av leveren, og MR er dyre og er ofte ikke tilgjengelige på landsbygda.

For å løse disse utfordringene, forskerteamet utforsket mikrobiomet som en måte å dekke det presserende behovet for en ny test for å identifisere pasienter i fare.

"Vi prøvde å utvikle et universelt, ikke-invasiv test for leverfibrose og skrumplever basert på en 'mikrobiomsignatur' av sykdommen, "sier Michael Downes, en seniorforsker fra Salk og medforfatter av studien.

I samarbeid med forskere fra UC San Diego Department of Medicine, teamet optimaliserte en beregningsmetode kalt maskinlæring for å avdekke en kompleks sykdomssignatur basert på 19 bakteriearter som finnes i avføringsprøvene til en pasientgruppe.

Signaturen består av forskjellige mengder bakterier, skape et universelt fingeravtrykk for å identifisere leverfibrose og skrumplever.

Studien inkluderte 163 kliniske prøver fra både friske så vel som syke familiemedlemmer for å identifisere variabler som var tegn på leversykdom.

Ved å bruke data fra genetisk profilering av mikrobiomer og fra metabolitter fra avføringsprøvene, forskerne oppdaget en mikrobiomsignatur som var forbundet med en skrumpleverdiagnose med 94 prosent nøyaktighet.

Mikrobiomsignaturen kan også bestemme stadium av leverfibrose, som kan tillate leger å rangere pasienter basert på sykdomsstadiet og forbedre behandlingsstrategier.

"Disse funnene viser at det er mulig å bruke maskinlæring for å identifisere en universell signatur som kan brukes for nøyaktig diagnose av en sykdom, som levercirrhose, "sier Tae Gyu Oh, første forfatter av papiret og en postdoktor i Evans lab.

"Mønstrene vi fant gjenspeiler kompleksiteten til mikrobiomet og hvordan tarmhelsen sannsynligvis påvirker sykdom."

Forskerne brukte deretter sin mikrobiomsignatur på to uavhengige pasientgrupper fra Kina og Italia.

Teamets signatur kan nøyaktig identifisere skrumplever hos over 90 prosent av pasientene, som validerer kraften og nøyaktigheten til algoritmen på tvers av forskjellige genetikk og dietter.

"Det er bemerkelsesverdig at en tarmmikrobiomsignatur fra pasienter bosatt i Sør -California for skrumplever var i stand til å forutsi skrumplever i to uavhengige kohorter bosatt i Kina og Italia."

"Det taler til de nye funnene som ennå ikke skal realiseres i rollen som tarmmikrobiomet for å diagnostisere og risikostratifisere leversykdom, "sier Rohit Loomba, medforfatter og direktør for NAFLD Research Center ved UC San Diego School of Medicine.

"Jeg tror kraften ved å bruke mikrobiomet som et diagnostisk verktøy bare begynner å bli realisert."

I fremtiden, forskerne vil undersøke årsakssammenhengen mellom mikrobiomet og leversykdommen ved å teste om gjenoppretting av deler av mikrobiomet fører til regresjon av sykdommen eller fjerning av visse bakterier gjør det verre.

Teamet håper også at denne tilnærmingen kan brukes til å karakterisere flere sykdommer, som inflammatorisk tarmsykdom, tykktarmskreft, Alzheimers og andre sykdommer som sannsynligvis er påvirket av et dysregulert mikrobiom.

• Undersøkelse avslører betydelig psykisk helseeffekt under COVID-19-pandemien
• Munnhygiene og alvorlighetsgraden av COVID-19-forbindelsen