Las empresas buscan diagnósticos que extraigan el microbioma
ISTOCK, TLFURRER Si pensamos en nuestros cuerpos como ecosistemas que caminan y hablan, es lógico pensar que las colecciones microbianas pueden cambiar en respuesta a los alimentos que comemos y los lugares en los que vivimos. De manera similar, se espera que los cambios relacionados con enfermedades en el entorno humano influyan en nuestros microbios residentes, incluso si esos microbios mismos no causan los cambios.
Los investigadores e inversores confían cada vez más en la posibilidad de que los microbios encuentren El puerto en los hábitats humanos puede ser útil para detectar enfermedades, desde infecciones agudas hasta afecciones inflamatorias crónicas.
“Tiene sentido que el microbioma pueda ser un indicador de muchas cosas diferentes que suceden en el cuerpo” ; dijo Jonathan Eisen, investigador de evolución y ecología de la Universidad de California, Davis, cuyo laboratorio estudia las contribuciones microbianas a la salud del ecosistema. “La comunidad de microbios es una lectura bastante buena de la disponibilidad de carbono y nitrógeno y la activación del sistema inmunológico y los niveles de oxígeno y humedad…
Desde ese punto de vista, no es tan importante saltar a pensar que el seguimiento de los miembros de la comunidad microbiana, los genes o los resultados, ya sean proteínas o metabolitos, podría ofrecer métodos para medir el estado de la enfermedad o tal vez predecir las respuestas individuales a tratamientos específicos. Varias empresas están trabajando en el desarrollo de herramientas para hacer precisamente eso.
WIKIMEDIA, FOTO DE ERIC ERBE, COLORIZACIÓN DIGITAL DE CHRISTOPHER POOLEY, AMBOS DEL USDA, ARS, EMUUn enfoque intenso en el uso de microbios intestinales en el diagnóstico es para realizar un seguimiento de las enfermedades inflamatorias del intestino (EII) como la enfermedad de Crohn o la colitis ulcerosa, porque la inflamación que marca esas afecciones puede alterar drásticamente los tipos de microbios que sobreviven y prosperan en el intestino grueso.
Estudios anteriores han revelado algunos de las características más reveladoras del microbioma intestinal en la EII y van mucho más allá de la presencia o ausencia de microbios específicos en el intestino. Las personas con estas y otras enfermedades a menudo tienen una diversidad de microbios intestinales más baja de lo normal y también niveles reducidos de microbios inofensivos o comensales, lo que brinda la posibilidad de explorar múltiples resultados de pruebas.
Con sede en San Francisco uBiome, por ejemplo, ofrece una prueba SmartGut que implica la secuenciación dirigida de un gen de código de barras bacteriano de ARN ribosomal 16S para medir la composición microbiana. Esa prueba se realiza en un laboratorio certificado por CLIA y acreditado por el Colegio de Patólogos Estadounidenses e informa sobre patrones microbianos que se han relacionado con afecciones que van desde la EII hasta la diabetes tipo 2 y la obesidad. (Eisen renunció recientemente a la junta asesora científica de la empresa para evitar posibles conflictos con otro proyecto que está realizando).
El sitio web de la empresa sugiere que el enfoque tiene una alta precisión cuando se trata de perfilar los microbios intestinales a los que se dirige, con una sensibilidad del 99 por ciento. para recogerlos, en promedio, y 100 por ciento de especificidad para los errores específicos. Donde se vuelve más complicado es traducir dichos patrones en pistas clínicas.
Con ese fin, los investigadores de uBiome publicaron un estudio reciente de PLOS ONE destinado a definir la variabilidad normal en el microbioma intestinal. Utilizando una estrategia de secuenciación de ARNr 16S similar a la que subyace en la prueba SmartGut, analizaron muestras de heces de casi 900 individuos sanos para rastrear los niveles intestinales de 28 especies o géneros microbianos intestinales, incluidos cinco patógenos, 20 organismos comensales y tres especies que se cree que ser beneficioso También describieron las asociaciones documentadas entre estos microbios y 13 tipos de enfermedades.
Un médico puede usar la información combinatoria de qué organismos están fuera del rango saludable para aumentar un plan de tratamiento, escribieron, señalando que el panel de prueba considerado en el artículo de PLOS ONE informa sobre algunos microorganismos que generalmente no se interrogan en la clínica, pero brindan información adicional sobre la salud intestinal general de un paciente en un entorno clínico.
WIKIMEDIA, DEPARTAMENTO DE AGRICULTURA DE LOS ESTADOS UNIDOS Al igual que otras empresas con enfoque clínico, uBiome comercializa su prueba SmartGut como una herramienta de detección en lugar de un diagnóstico definitivo, que brinda resultados que generalmente están más cerca de una nube de pistas microbianas que un único punto de datos que representa la presencia de un solo patógeno. Map My Gut, con sede en el Reino Unido, también utiliza la secuenciación 16S para sus pruebas, que se ordenan a través de profesionales de la salud registrados en el Servicio Nacional de Salud para personas con problemas de salud, como afecciones gastrointestinales u obesidad, así como para personas sanas que sienten curiosidad por su intestino. microbioma y dieta. Nuevamente, los patrones de microbioma son el resultado predominante y el sitio de la empresa enfatiza que estas pruebas no son herramientas de diagnóstico médico.
Otra empresa está buscando evidencia clínica aún más firme de su prueba de diagnóstico propuesta. Metabiomics, una subsidiaria de BioSpherex, acaba de concluir un ensayo clínico destinado a comprender si su método de secuenciación de código de barras de ADN bacteriano puede predecir el cáncer de colon a partir de muestras de heces y/o mucosa colónica. Los investigadores inscribieron a 260 personas de entre 45 y 80 años de edad, a quienes también se les había realizado una colonoscopia, para el ensayo. El estudio concluyó en marzo y los resultados aún no se han publicado.
Otras empresas, como Second Genome, están más centradas en la extracción de datos del microbioma para desarrollar nuevos tratamientos para enfermedades metabólicas o afecciones como la EII. , aunque se pueden usar las pruebas de diagnóstico correspondientes para dirigir dichos tratamientos a las personas con más probabilidades de beneficiarse de ellos, explicó el cofundador de Second Genome y director sénior de bioinformática, Todd DeSantis.
Si bien existe un enorme potencial en los tratamientos basados en microbiomas, diagnóstico, dijo Eamonn Quigley, médico e investigador del Hospital Metodista de Houston, debemos actuar con cuidado al interpretar los datos del microbioma y evitar pistas confusas al tratar de usar estos datos para hacer diagnósticos.
Quigley escribió un artículo de perspectivas publicado en Nature Reviews: Gastroenterology & Hepatología en mayo que describe una serie de consideraciones, desde la dinámica del microbioma hasta la dieta, los hábitos de ejercicio, la edad, el estado de salud y más de un individuo, que pueden afectar la interpretación de las pruebas microbianas. Preside el consejo asesor de una empresa irlandesa llamada Alimentary Health, que aprovecha los datos microbianos para obtener información sobre el tratamiento de enfermedades inflamatorias e infecciosas.
En este momento, las pruebas de detección basadas en microbiomas establecidas son una pieza en la clínica de un paciente. rompecabezas, en lugar de un método para llegar a un diagnóstico firme. Sin embargo, las pruebas se están aplicando agresivamente en el ámbito del diagnóstico porque podrían obviar formas más invasivas de pruebas de diagnóstico.
En un estudio reciente de Metabolismo celular, por ejemplo, los investigadores documentaron diferencias en comunidades microbianas intestinales entre individuos con enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) que tenían fibrosis hepática leve a moderada o avanzada. El equipo vislumbró estos microbios intestinales utilizando ADN bacteriano extraído y secuenciado de las heces de los sujetos, un tipo de muestra que es mucho más fácil de obtener que las biopsias de hígado que se usan normalmente para confirmar el estado de NAFLD en los 86 participantes del estudio.
Mediante la secuenciación metagenómica, los investigadores observaron niveles de Escherichia coli más altos de lo habitual en los microbiomas intestinales de los 14 pacientes con EHGNA con fibrosis avanzada, junto con diferencias en la representación de otras tres docenas de especies microbianas.
Al combinar información sobre estos microbios asociados con la fibrosis avanzada con pistas sobre la diversidad microbiana intestinal, la edad y el índice de masa corporal de las personas, el equipo ideó un modelo para predecir la fibrosis avanzada en personas con NAFLD. Estos resultados, junto con las pruebas preliminares de validación en otras personas con cirrosis o fibrosis avanzada, sugieren que eventualmente no se necesitará más que excremento y experiencia para encontrar una enfermedad hepática avanzada.
Este es un campo relativamente joven, por lo que siempre debe estar Tenga cuidado con las posibilidades de traducir estos hallazgos, dijo el investigador de microbiomas de la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai, José Clemente, cuyo laboratorio está en conversaciones con varias compañías interesadas en usar microbios para tratar la EII. Él cree que puede no ser suficiente considerar solo los microbios intestinales, sino también las interacciones con sus anfitriones, que pueden estar impulsadas por la genética de los individuos y la susceptibilidad a ciertas condiciones.
Con solo observar cualquiera de los factores [en aislamiento], no creo que vayas a tener herramientas de diagnóstico muy precisas, explicó Clemente. Obtendrá una precisión y diagnósticos mucho mejores cuando combine los factores.
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