Las cepas de donantes individuales no muestran un vínculo entre el trasplante de microbios fecales y la inmunoterapia exitosa contra el melanoma
Puntuaciones WSS de FMT con parejas individuales de donante-receptor. Usando los datos de Davar et al., las puntuaciones WSS se determinaron comparando la muestra de donantes con cada muestras de destinatarios emparejados disponibles. El número de muestras previas y posteriores al FMT de cada receptor varía, y todas las muestras utilizadas para el análisis se enumeran en la Tabla S1. Los puntajes WSS por cada par de donante-receptor se agruparon en diferentes cuadros de color (consulte la clave de la figura dentro de la figura para obtener información detallada). En esta figura se incluyen las principales especies encontradas en la muestra fecal y las comunes observadas en los dos conjuntos de datos diferentes (Baruch et al. y Davar et al.) utilizados en este estudio. Las especies restantes encontradas en este conjunto de datos se resumen, se muestran en la Fig. S2, y las puntuaciones WSS para todas las comparaciones por pares se proporcionan en la Tabla S3. Los recuadros blancos indican las cepas microbianas cuya relación no pudimos determinar de manera confiable debido a que ninguna muestra en pares cumplió con los criterios del análisis WSS (cobertura mínima> 30 % y profundidad promedio> 3,5). Crédito: DOI: 10.1186/s12866-021-02312-0
La mezcla de microbios en el intestino puede dar forma a la respuesta inmunitaria de una persona. En la inmunoterapia para el melanoma, por ejemplo, la composición de la microbiota intestinal se correlaciona con la eficacia de la terapia anti-PD-1 en modelos animales y pacientes con cáncer.
Un ensayo clínico publicado este año en Science colocó trasplantes fecales de pacientes que habían recibido una terapia anti-PD-1 exitosa para el melanoma en el colon de pacientes con melanoma que eran resistentes a la terapia anti-PD-1; luego los receptores recibieron terapia anti-PD-1. Los investigadores encontraron una alteración de la microbiota rápida y duradera en los receptores, y seis de los 15 pacientes se beneficiaron de la terapia compuesta. Los investigadores concluyeron que el trasplante de microbios fecales es capaz de superar la resistencia a la terapia anti-PD-1.
Investigadores de la Facultad de Medicina Marnix E. Heersink de la Universidad de Alabama en Birmingham ahora han utilizado la secuenciación del ADN metagenómico fecal conjunto de datos de ese estudio, así como los conjuntos de datos de secuenciación de ADN de otros dos estudios para ver si las cepas de donantes específicas se establecieron en los pacientes receptores y si esas cepas de donantes se correlacionaron con resultados de tratamiento exitosos.
Los investigadores, Hyunmin Koo, Ph.D., y Casey Morrow, Ph.D., pueden identificar cepas individuales específicas de una especie bacteriana utilizando un método de «huella digital» de microbioma desarrollado en la UAB. El método utiliza poderosas herramientas genómicas y supercomputadoras para analizar cantidades masivas de datos genéticos de la secuenciación metagenómica de muestras fecales.
Esta novedosa técnica bioinformática ha demostrado previamente, entre otros estudios, la aparición de nuevas cepas microbianas después de cirugías para la obesidad. y antibióticos supresores, así como la persistencia estable de cepas microbianas de donantes hasta dos años después del trasplante de microbios fecales para tratar infecciones recurrentes por Clostridium difficile.
Ahora, en un estudio publicado en BMC Microbiology, Koo y Morrow informa que la variación individual entre los pacientes con melanoma, con respecto a los microbios donantes dominantes en las heces en los pacientes receptores después del trasplante de microbios fecales, no se correlacionó con las respuestas a la terapia anti-PD-1.
En detalle, analizaron un conjunto de datos de secuenciación metagenómica publicado por Baruch et al. en Science en 2021 y descubrió que la presencia de microbios donantes comensales en las heces de los pacientes receptores después del trasplante de microbiota fecal no se correlacionaba con la respuesta del paciente a la inmunoterapia.
También analizaron la secuenciación metagenómica publicada por Davar et al. en Science en 2021. «A partir del conjunto de datos de Davar et al., encontramos que cuatro pacientes que respondieron a la inmunoterapia tenían cepas relacionadas con el donante después del trasplante de microbio fecal, mientras que dos pacientes que no respondieron a la inmunoterapia también tenían cepas del donante después del trasplante fecal». trasplante de microbios», dijo Morrow. «Es importante destacar que no identificamos microbios donantes en las heces de un receptor, después del trasplante de microbios fecales, que respondió a la inmunoterapia».
Al observar los conjuntos de datos de secuenciación longitudinal de Davar et al. que analizó muestras fecales hasta 18 meses después del trasplante, dos pacientes que respondieron a la inmunoterapia revelaron cepas tanto del donante como del receptor en diferentes momentos posteriores al trasplante de microbios fecales. Esta competencia continua por el dominio fecal a lo largo del tiempo entre las cepas del donante y el receptor es un respaldo adicional de que el vínculo entre los microbios del donante en las heces de los receptores y la respuesta a la inmunoterapia es incongruente, dice Morrow.
Koo y Morrow también analizaron el conjunto de datos metagenómicos de un estudio realizado por James et al. en Nature Immunology en 2020. Esta investigación analizó la microbiota asociada con la mucosa del epitelio intestinal del ciego humano normal, el colon transverso y el colon sigmoide para obtener información sobre la interacción de los microbios con el sistema inmunitario humano.
El análisis UAB mostró un considerable intercambio de tensión entre el ciego-colon transverso y el ciego-colon sigmoide para dos especies bacterianas. El ciego está al comienzo del colon, donde se conecta con el intestino delgado. El colon transverso está en la mitad del colon y el colon sigmoide está al final, cerca del recto.
«Por lo tanto, estos resultados demuestran que las cepas microbianas comensales comparten cepas en el epitelio intestinal a lo largo de todo el colon normal», dijo Morrow. «Esto sugiere una gran estructura comunitaria que se extiende por todo el colon que podría interactuar con el sistema inmunitario y afectar la capacidad de los microbios donantes derivados del trasplante de microbios fecales para facilitar la respuesta a la inmunoterapia». Estos nichos pueden ayudar al receptor a resistir el establecimiento de cepas microbianas del donante.
«Los resultados de nuestro análisis de seguimiento de cepas proporcionan evidencia de que las condiciones utilizadas para el trasplante de microbios del donante en las comunidades microbianas existentes del receptor no asegurar el reemplazo completo de los microbios del receptor con microbios del donante, y esto brinda nuevos conocimientos para explicar la variabilidad interindividual del trasplante de microbios fecales para mejorar la inmunoterapia», dijo Morrow.
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La cirugía de obesidad conduce a la aparición de nuevas cepas microbianas en la comunidad fecal humana Más información: Hyunmin Koo et al, Incongruencia entre los microbios donantes comensales dominantes en las heces del receptor después del trasplante fecal y respuesta a la inmunoterapia anti-PD-1, BMC Microbiology (2021). DOI: 10.1186/s12866-021-02312-0 Información de la revista: Science , BMC Microbiology , Nature Immunology
Proporcionado por la Universidad de Alabama en Birmingham Cita: Donante individual las cepas no muestran un vínculo entre el trasplante de microbios fecales y la inmunoterapia exitosa contra el melanoma (7 de octubre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-10-individual-donor-strains-link-fecal.html. documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.