Nytt mikrobiombaserat diagnostiskt verktyg kan identifiera leverfibros,

cirros Kronisk leversjukdom representerar ett stort globalt folkhälsoproblem som berör uppskattningsvis 844 miljoner människor, enligt Världshälsoorganisationen. Det är bland de främsta orsakerna till dödlighet i Australien, Storbritannien och USA.

På samma gång, det är både svårt att hantera och det finns ingen FDA-godkänd anti-fibrotisk leverterapi. Mikrobiomet-en komplex samling av mikrober som lever i tarmen-kan vara en oväntad hälsopåverkare.

Nu, ett samarbete med Salk Institute och UC San Diego-forskare har skapat ett nytt mikrobiombaserat diagnostiskt verktyg som, med noggrannhet hos de bästa läkarna, snabbt och billigt identifierar leverfibros och cirros över 90 procent av tiden hos mänskliga patienter.

Den icke-invasiva metoden bygger på en algoritm för att analysera patientens avföringsprover-som innehåller spår av vad som lever i tarmen-och kan leda till förbättrad patientvård och behandlingsresultat för leversjukdom, som detaljerat online den 30 juni, 2020 i Cellmetabolism .

Mikrobiomet är en dynamisk levande sensor för små förändringar i hälsa och sjukdomar i kroppen, och som sådan, det ger en korrekt avläsning av kroppens hälsa. Eftersom denna diagnos är snabb och billig, det kan vara något som blir allmänt använt, särskilt inom de många områden som saknar specialkliniker och läkare. Helt enkelt sagt, det kan vara en riktig spelväxlare, med konsekvenser i hela världen. "

Ronald Evans, Studera motsvarande författare och professor,

Evans är också innehavare av March of Dimes -stolen.

Alkoholfri fet leversjukdom (NAFLD) är den främsta orsaken till kronisk leversjukdom globalt och kan utvecklas till leverfibros och cirros och potentiellt cancer, när levern börjar uppleva ärrbildning och celldöd.

Men diagnostiska verktyg för leverfibros och cirros saknas. Biopsier är invasiva och kan missa skadade områden i levern, och MRT är dyra och är ofta inte tillgängliga på landsbygden.

För att hantera dessa utmaningar, forskargruppen utforskade mikrobiomet som ett sätt att möta det akuta behovet av ett nytt test för att identifiera patienter i riskzonen.

"Vi försökte utveckla ett universellt, icke-invasivt test för leverfibros och cirros baserat på en 'mikrobiomsignatur' av sjukdomen, säger Michael Downes, en Salk seniorvetare och medförfattare till studien.

I samarbete med forskare från UC San Diego Department of Medicine, laget optimerade en beräkningsmetod som kallas maskininlärning för att avslöja en komplex sjukdomssignatur baserad på 19 bakteriearter som finns i avföringsproverna från en patientgrupp.

Signaturen består av de olika mängderna av bakterier, skapa ett universellt fingeravtryck för att identifiera leverfibros och cirros.

Studien omfattade 163 kliniska prover från både friska såväl som sjuka familjemedlemmar för att identifiera variabler som var tecken på leversjukdom.

Med hjälp av data från mikrobiom genetisk profilering och från metaboliter från avföringsproverna, forskarna upptäckte en mikrobiomsignatur som var associerad med en cirrosdiagnos med 94 procents noggrannhet.

Mikrobiomsignaturen kan också bestämma stadium av leverfibros, vilket kan göra det möjligt för läkare att betygsätta patienter baserat på sjukdomsstadiet och förbättra behandlingsstrategier.

"Dessa fynd visar att det är möjligt att använda maskininlärning för att identifiera en universell signatur som kan användas för korrekt diagnos av en sjukdom, såsom levercirros, "säger Tae Gyu Åh, första författare till uppsatsen och en postdoktoral forskare i Evans lab.

"Mönstren vi hittade återspeglar mikrobiomets komplexitet och hur tarmhälsan sannolikt påverkar sjukdomen."

Forskarna applicerade sedan sin mikrobiomsignatur på två oberoende patientgrupper från Kina och Italien.

Teamets signatur kunde exakt identifiera cirros hos över 90 procent av patienterna, som validerar algoritmens kraft och noggrannhet över olika genetik och dieter.

"Det är anmärkningsvärt att en tarmmikrobiomsignatur som härrör från patienter som bor i södra Kalifornien för cirros kunde förutsäga cirros i två oberoende kohorter bosatta i Kina och Italien."

"Det talar om de nya upptäckterna som ännu inte måste förverkligas i rollen som tarmmikrobiomet för att diagnostisera och riskstratifiera leversjukdom, "säger Rohit Loomba, med-motsvarande författare och chef för NAFLD Research Center vid UC San Diego School of Medicine.

"Jag tror att kraften i att använda mikrobiomen som ett diagnostiskt verktyg bara börjar förverkligas."

I framtiden, forskarna kommer att undersöka orsakssambandet mellan mikrobiom och leversjukdom genom att testa om återställning av delar av mikrobiomet leder till regression av sjukdomen eller om vissa bakterier tas bort gör det värre.

Teamet hoppas också att detta tillvägagångssätt kan användas för att karakterisera ytterligare sjukdomar, såsom inflammatorisk tarmsjukdom, koloncancer, Alzheimers och andra sjukdomar som sannolikt påverkas av ett dysreglerat mikrobiom.

• Undersökningen avslöjar betydande psykisk påverkan under COVID-19-pandemin
• Oralhygien och svårighetsgraden av COVID-19-sambandet