میکروبیوم دیسبیوز (عدم تعادل گونه‌‌های میکروبی و کاهش تنوع میکروبی در میکروبیوم‌) می‌تواند منجر به مشکلات سلامتی شود. مهندسی میکروبیوم یک روش درمانی است که از طریق توسعه محصولات بیوتراپی (زیست درمانی) زنده قادر است میکروبیوم‌ آسیب دیده روده را تعدیل کند.

براساس مطالعه جدید انجام شده، سین‌بیوتیک حاوی قندهای شیر انسان، یا الیگوساکاریدهای شیر انسان (HMOs)، و یک سویه از باکتری‌های موجود در روده نوزادان شیرخوار، Bifidobacterium infantis (B. infantis)، می‌تواند به طور ایمن و قابل پیش‌بینی میکروبیوم روده بزرگسالان را تعدیل کند.

این تحقیق در ژورنال Cell Host & Microbe در مقاله‌ای با عنوان "تلفیق میکروبیوم‌ دیسبیوز افراد بالغ با سین‌بیوتیک مشتق شده از شیر انسان، ترکیب میکروبی روده و متابولیت‌ها را تغییر می‌دهد" منتشر شده است.

پیشینه مهندسی میکروبیوم

در دهه گذشته، محققان بر روی روش‌های مهندسی میکروبیوم روده بیماران کار کرده‌اند که از موفقیت پیوند میکروبیوتای مدفوع برای درمان عفونت‌های کلستریدیوئید دیفیسیل (Clostridioides difficile) الهام گرفته‌اند. دکتر گرگ مکنزی، معاون نوآوری محصولات در Prolacta Bioscience، گفت: "باوجود موفقیت‌آمیز بودن برخی از این تلاش‌ها از نظر بالینی، کاملاً خام و فاقد دقت و قابلیت تکرار بودند." این شرکت که در سال 1999 تاسیس شده است، در ارائه تغذیه در بخش مراقبت‌های ویژه نوزادان (NICU) از طریق توسعه محصولات مبتنی بر شیر انسان تخصص دارد. علاوه بر این، Prolacta در حال بررسی پتانسیل درمانی شیر انسان در طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها است.

HMOs

شیر مادر حاوی غلظت بالایی از حدود 200 HMO است که از نظر ساختاری متنوع هستند. برخلاف ترکیبات تغذیه‌ای شیر مادر، HMOها به عنوان منبع انرژی توسط نوزاد متابولیزه نمی‌شوند. در عوض، HMOها به رشد باکتری‌های مناسب روده و تقویت سیستم ایمنی نوزاد کمک می‌کنند.
یکی از گونه‌های باکتری موجود در روده نوزاد B. infantis است که از HMOs موجود در شیر مادر استفاده می‌کند. پس از قطع شیردهی، سطح B. infantis تا زمان بزرگسالی کاهش می‌یابد.

کارآزمایی بالینی

این کارآزمایی براساس تحقیقات قبلی انجام شده است. براساس مطالعه قبلی مشخص شد که درمان با سین‌بیوتیک HMOs و B. infantis منجر به پیوند قابل کنترل B. infantis و وابسته به HMO در افراد بالغ سالم می‌شود.
در مطالعه اخیر، ساختار میکروبیوم و سطوح متابولیت روده در افراد تحت پیوند تغییر یافت. هنگامی که B. infantis حضور داشت، سایر اعضای میکروبیوم که مستقیماً تحت تأثیر HMOs نیستند به روشی تکرارپذیر تغییر کردند. یک مثال قابل توجه ویلونلا (Veillonella) بود که از مولکول‌های تولید شده توسط B. infantis تغذیه می‌کند و متعاقب آن متابولیت‌هایی تولید می‌کند که برای سلامتی انسان مفید هستند.

چشم‌انداز این هدف

دکتر جولی باتن، مدیر توسعه غیربالینی در Prolacta گفت: "این یافته‌ها فوق‌العاده هیجان‌انگیز هستند، زیرا ما شروع به انجام اکولوژی (بوم‌شناسی) در میکروبیوم انسانی کرده‌ایم. تکرارپذیری تغذیه متقابل Veillonella واقعاً شگفت‌انگیز است، زیرا این وسعت اثرات پایین‌دستی معمولاً فقط در هنگام درمان بیماران با آنتی‌بیوتیک مشاهده می‌شود."
اسکات الستر، مدیر عامل پرولاکتا، گفت: "ما انتظار داریم این سین‌بیوتیک مبتنی بر شیر انسان، با استفاده از همان زیست‌شناسی که میکروبیوم سالمی را در نوزادان ایجاد می کند، قدرت ترمیم میکروبیوم بیماران را نیز داشته باشد. ما قصد داریم در یک کارآزمایی بالینی فاز IIa که در سه ماهه سوم 2023 شروع می‌شود، در بیمارانی که پیوند سلول‌های بنیادی انجام داده‌اند، چیزی که اساساً «کیت شروع میکروبیوم طبیعت» است را نشان دهیم."

منبع:

https://www.genengnews.com/topics/translational-medicine/human-milk-based-synbiotic-may-repair-the-microbiome-of-sick-patients/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312823003293?via%3Dihub