- Innovative kulstofperler udviklet af forskere ved UCL kan en dag blive en ny metode til behandling af sygdomme forbundet med dårlig tarmsundhed, såsom levercirrhose, som rammer millioner af mennesker verden over.
- Ny forskning har afsløret, at disse kulstofperler, der er i stand til at absorbere skadelige bakterier og toksiner, markant forbedrede tarm-, lever-, nyre- og hjernesundhed i dyremodeller og viste potentiale for menneskelig anvendelse.
- Der er behov for yderligere forskning, men disse kulstofperler kan repræsentere et lovende skridt fremad i at løse problemerne forbundet med tarmmikrobiota-ubalancer.
Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Gut, indikerer, at disse kulstofperler, nu licenseret til UCL-spinout Yaqrit, med succes forbedrede tarm-, lever-, nyre- og hjernesundhed hos rotter og mus og blev anset for at være sikre til human anvendelse.
Globalt lever omkring 112 millioner individer med levercirrhose.
Den betydelige rolle, som tarmmikrobiotaen spiller for det generelle helbred, er først nu fuldt ud anerkendt.
En ubalance i mikrobiotaen kan føre til en overvækst af skadelige bakterier, hvilket påvirker de bakterier, der gavner og opretholder tarmens sundhed.
Skadelige bakteriers indvirkning på tarmsundheden
Skadelige bakterier påvirker tarmmiljøet ved at udskille endotoksiner, giftige metabolitter og cytokiner, som skaber gunstige forhold for deres vækst.
Disse stoffer, især endotoksiner, kan fremkalde betændelse og øge permeabiliteten af tarmvæggen, hvilket fører til skader i andre organer som lever, nyrer og hjerne.
I tilfælde af skrumpelever, en sygdom præget af leverardannelse, vides endotoksin-induceret betændelse at forværre leverskader.
Antibiotika er en almindelig del af skrumpeleverbehandling for at håndtere skadelige bakterier, men udgør en risiko for antibiotikaresistens og er typisk forbeholdt fremskredne stadier af sygdommen.
Samarbejde med industrien for at udvikle innovative kulstofperler
For at løse disse udfordringer har UCL-forskere i samarbejde med Yaqrit udviklet små orale kulstofperler.
Disse kulstofperler er konstrueret med en unik mikroskopisk struktur, der gør dem i stand til at adsorbere både store og små molekyler i tarmen.
I deres undersøgelse undersøgte UCL-forskere effektiviteten af kulstofperler, mærket som Carbalive™, til at fremme tarmsundheden og deres virkninger på lever-, nyre- og hjernefunktion hos rotter og mus.
Resultaterne indikerede, at daglig indtagelse af perlerne over flere uger standsede udviklingen af leverardannelser og skader i dyremodeller med cirrhose og nedsatte dødeligheden hos dem med akut-på-kronisk leversvigt (ACLF).
Perlerne blev også evalueret i et klinisk forsøg med 28 patienter med cirrose. Forskerne fandt ud af, at perlerne var sikre og forårsagede minimale bivirkninger.
Skulle disse kulstofperler vise de samme fordele hos mennesker som set i dyremodeller, kunne de repræsentere et betydeligt fremskridt i behandlingen af leversygdomme.
Kulstofperlerne fungerer ved at absorbere endotoksiner og andre skadelige metabolitter fra 'dårlige' bakterier i tarmen. Denne handling understøtter et sundere miljø, så gavnlige bakterier kan trives, og hjælper derved med at genoprette mikrobiomets sundhed.
Med denne handling forhindrer kulstofperlerne disse toksiner i at sprede sig til andre dele af kroppen og forårsage skade, som observeret under forhold som skrumpelever.
Resultaterne fra de indledende undersøgelser har banet vejen for yderligere kliniske forsøg for at vurdere effektiviteten af kulstofperlerne hos mennesker, hvor et sådant forsøg skal begynde om kort tid.
En ny behandling for skrumpelever kan være inden for rækkevidde
Yderligere forskning vil teste, om disse fordele rækker til mennesker, hvilket potentielt kan føre til nye behandlinger for sygdomme forbundet med dårlig tarmsundhed.
To eksperter, som ikke var involveret i denne forskning, talte med os.
Nathan Price, PhD, chief scientific officer for Thorne, fortalte os, at selvom forskningen er i sine tidlige stadier og har brug for mere validering, “er arbejdet lovende.”
“Yaq-001 repræsenterer en lovende ny tilgang til at forhindre progression af leverskade og komplikationer hos cirrosepatienter, et betydeligt udækket medicinsk behov,” forklarede Price.
“I modsætning til antibiotika, som kan forstyrre tarmmikrobiomet og fremme lægemiddelresistens, fjerner Yaq-001 selektivt skadelige bakterielle produkter uden at dræbe de gavnlige bakterier selv. Denne målrettede mekanisme beskytter mod de skadelige virkninger af bakterielle toksiner, mens den bevarer tarmens sundhed. Sådanne tilgange er virkelig vigtige, fordi vi ønsker at have interventioner, der efterlader så meget af det, der er sundhedsproducerende som muligt.”
— Nathan Price, PhD
Lena Bakovic, MS, RDN, en registreret diætist med speciale i kroniske sygdomme, vægtkontrol, tarmsundhed, onkologi og generel sundhed og velvære sagde: “Resultaterne af denne undersøgelse er bestemt tankevækkende og med yderligere forsøg kan i sidste ende give håb for en ny måde at behandle leversygdom på.”
“Tilstedeværelsen af tarmdysbiose og betændelse har begge negative konsekvenser for cirroseprogression og eventuel leversvigt hos mennesker.”
“Det ser ud til, at resultaterne her viser lovende virkninger af Yaq-001 på progression af fibrose, portal hypertension, cirrhose, ernæringsstatus og dødelighed i dyremodeller,” forklarede Bakovic.
“Specifikt om ernæringsstatus ser det ud til, at Yaq-001 hos gnavere var i stand til at dæmpe de kataboliske virkninger af leversygdomme med en positiv indflydelse på kropsvægt og sarkopeni. Hvis denne behandling i sidste ende kan oversættes til mennesker, kan den give håb om at dæmpe fejlernæring, som vi ved yderligere komplicerer den kliniske behandling og fremskridt af leversygdomme.”
– Lena Bakovic
Price bemærkede, at “resultaterne fra dyreforsøg er opmuntrende og viser, at Yaq-001 forbedrede flere markører for tarm-, lever-, hjerne- og nyresundhed.”
“Denne fordel antyder, at det kunne være et stærkt værktøj til at forhindre alvorlige komplikationer hos cirrosepatienter,” tilføjede han.
Bakovic var enig og sagde, “yderligere kliniske forsøg til støtte for brugen af Yaq-001 hos mennesker kan i sidste ende føre til godkendelse af en ny behandling for tarmdysbiose, inflammation og progression af leversygdom.”
Menneskelige forsøg er nødvendige
“Et aspekt at overveje er, at mikrobiomet af gnavere ikke ligner menneskers, hvilket potentielt kan påvirke lignende positive resultater hos mennesker,” sagde Bakovic.
“Omvendt blev dette forsøg afsluttet med menneskelige forsøgspersoner i et dobbeltblindet, randomiseret og placebokontrolleret format og viste lovende sikkerhed/tolerabilitet,” påpegede hun.
Price var enig og sagde: “Hvis det viser sig at være vellykket i større forsøg, kan Yaq-001 give nyt håb til de millioner verden over, der lider af skrumpelever, ved at tilbyde en målrettet, mikrobiombesparende behandlingsmulighed for at forhindre sygdomsprogression og livstruende komplikationer.”
“Vigtigt, et lille menneskeligt forsøg har allerede vist, at Yaq-001 er sikker og veltolereret, når den tages oralt af cirrosepatienter. Disse sikkerhedsdata, kombineret med de lovende resultater hos dyr, giver et stærkt grundlag for at komme videre med større kliniske forsøg for at teste dets effektivitet.”
— Nathan Price, PhD
Discussion about this post