Jeseni 2023 so znanstveniki iz NIST v Charlestonu v Južni Karolini prejeli posebno pošiljko vsebnikov, napolnjenih z vrečkami zamrznjenih človeških iztrebkov. Ekipe znanstvenikov so nato sodelovale pri mletju materiala v fin prah in mešanju z vodo, dokler ni snov dobila konsistence smutija. Nato so zmes nalili v 10.000 cevk in jih razdelili med osebje NIST v Charlestonu in Gaithersburgu v Marylandu.
Znanstveniki v obeh mestih od takrat natančno analizirajo in preučujejo to mešanico odpadne snovi.
Nova era zdravljenja in zdravil
Vsa ta eksperimentalna raziskovanja iztrebkov pomagajo postaviti temelje za novo generacijo zdravljenj in zdravil, pridobljenih iz človeških iztrebkov.
Moč blata izvira iz mikrobov, ki jih vsebuje. Ti predstavljajo bogat vzorec trilijonov mikrobov, ki živijo v našem črevesju, in so del črevesnega mikrobioma. V zadnjem desetletju so znanstveniki povezali črevesni mikrobiom z vrsto človeških bolezni, vključno z vnetno črevesno boleznijo, bakterijskimi okužbami, avtoimunskimi motnjami, debelostjo in celo rakom ter duševnimi boleznimi.
Izolacija fekalnih mikrobov in njihova pretvorba v terapije je lahko način za zdravljenje številnih naštetih bolezni bolezni. Pravzaprav je FDA nedavno odobrila dve zdravili za zdravljenje ponavljajočih se bakterijskih okužb, obe pridobljeni iz visoko predelanih vzorcev človeškega blata.
“To ni le pobožna želja. To se že dogaja,” je dejal molekularni genetik NIST Scott Jackson. “Smo na začetku novega obdobja medicine.”
Zakaj človeški iztrebki?
Človeški iztrebki vsebujejo vodo, neprebavljeno hrano in različne anorganske snovi, vendar je od 30% do 50% njihove sestave sestavljeno iz bakterij, virusov, gliv in drugih organizmov, ki so nekoč živeli v naših prebavilih.
Brez teh sopotnikov ne bi mogli preživeti. Imajo ključno vlogo pri presnovi, proizvodnji vitaminov in prebavi. Z uravnavanjem imunskega sistema pomagajo odganjati škodljive bakterije in toksine.
Njihova aktivnost vpliva tudi na živčni sistem preko povezave med črevesjem in možgani, kar vpliva na razpoloženje in duševno zdravje ter številna nevrološka stanja, vključno z Alzheimerjevo boleznijo in avtizmom.
Šele začenjamo tudi razumeti razmerje med mikrobi in boleznimi. Obstajajo pomembne vrzeli v našem znanju o tem, kako mikrobi vplivajo na druge sisteme in procese v telesu. Seveda pa samo zato, ker so spremembe v črevesnem mikrobiomu povezane z določeno boleznijo, še ne pomeni, da jo povzročajo.
Kljub temu je jasno, da signali, ki jih črevesni mikrobi pošiljajo drug drugemu in celicam drugod po telesu, pomembno vplivajo na naše zdravje. Zdravniki bi lahko vzeli vzorec vašega mikrobioma neposredno iz črevesja, vendar to pomeni invazivni postopek, kot je kolonoskopija ali biopsija. Ironično, pridobivanje vzorca iztrebkov je manj umazano. “Blato je priročno,” je dejal Jackson. “Vsi kakamo.”
Z iztrebki do diagnoze
Vsak iztrebek je drugačen. Količina in vrste mikroorganizmov se razlikujejo glede na vaše gene, okolje, zdravje in prehrano. Vendar pa so znanstveniki odkrili podobnosti v iztrebkih posameznikov z določenimi boleznimi. Na primer, ljudje s Parkinsonovo boleznijo imajo tako višje kot nižje koncentracije določenih vrst bakterij. Pri ljudeh z astmo imajo iztrebki zmanjšano raven mikrobne raznolikosti.
Te korelacije, nekatere zelo jasne, druge še vedno nejasne, lahko omogočijo uporabo vzorcev iztrebkov za diagnosticiranje širokega spektra bolezni in stanj. Poslali bi vzorec iztrebkov v laboratorij, ki bi nato identificiral mikroorganizme v njem z dekodiranjem ali “sekvenciranjem” njihove DNK.
Jackson je povedal, da bi se rezultati lahko uporabili ne le za diagnosticiranje določenih bolezni, temveč tudi za ocenjevanje tveganja za razvoj teh bolezni v prihodnosti. “Analizirali bi mikrobno DNK v iztrebkih iz istega razloga, kot testiramo človeško DNK – da bi izvedeli več o tveganju za bolezni,” je dejal.
Ali bi se mikrobi, pridobljeni iz iztrebkov, lahko uporabljali tudi za zdravljenje bolezni? To se dejansko že dogaja.
Presadki fekalne mikrobiote (FMT) se zdaj uporabljajo za zdravljenje ponavljajoče se okužbe s Clostridioides difficile (CDI), včasih smrtonosne bakterijske okužbe, ki se pogosto pojavi v bolnišnicah. FMT je kot vsaka druga vrsta presaditve, le da se v tem primeru bolniku prenese fekalni material nekoga drugega.
Mikroorganizmi iz presadka pomagajo regenerirati zdravo ekosistemo v črevesnem mikrobiomu in pomagajo imunskemu sistemu pri boju proti okužbi. Pri ponavljajoči se CDI ima postopek 95-odstotno uspešnost, kar je izjemen rezultat za katero koli terapijo.
Raziskave o drugih uporabah FMT eksplodirajo. Po podatkih clinicaltrials.gov je trenutno v ZDA več deset študij, ki vključujejo FMT, pri katerih kliniki in raziskovalci testirajo vse, od raka do kolitisa in alkoholnega hepatitisa.
Raziskovalci preučujejo tudi alternativne pristope, ki vključujejo gensko spreminjanje fekalnih bakterij, da bi ustvarili mikroorganizme, ki bi se ukoreninili v vašem črevesju in pomagali obnoviti mikrobiom do polnega zdravja. Obstaja celo možnost spreminjanja lastnih fekalnih mikrobov, kar bi omogočilo prilagojeno medicino, ki bi terapijo prilagodila posameznemu pacientu.
Poleg črevesnega mikrobioma obstajajo množice mikroorganizmov v nosu, na koži, v grlu in nožnici, ki so vsi del t.i. človeškega mikrobioma.
Jackson je dejal, da bodo prihodnje generacije mikrobnih zdravil izvirale iz celotnega človeškega mikrobioma. Ta bodo znanstveno veliko bolj dokazana in učinkovita za zdravljenje bolezni kot današnji probiotiki, ki so bakterije, pridobljene iz fermentiranih živil ter kategorizirane kot prehranska dopolnila.
“Če se bodo stvari nadaljevale tako kot zdaj, mislim, da bodo zdravniki čez 30 let imeli orožarno novih mikrobnih terapij za zdravljenje širokega spektra bolezni,” je zaključil Jackson.
Novinar
