پیوند میکروبیوم روده؛ امیدی تازه برای آلرژی غذایی شدید

یک رستوران شلوغ را تصور کنید؛ بشقابی که روی میز جابه‌جا می‌شود، خنده‌هایی که دور میز می‌پیچد و پدر یا مادری که می‌بیند فرزندش از خوردن میان‌وعده‌ای ظاهرا بی‌خطر خودداری می‌کند، چون خطر آن بیش از حد بالاست. این ترس واقعی است. برای میلیون‌ها نفر مبتلا به آلرژی غذایی، یک لقمه می‌تواند به زنجیره‌ای از تورم، تنگی راه‌های تنفسی و در موارد شدید، یک وضعیت اضطراری تهدیدکننده زندگی منجر شود.

آزمایشی ریشه‌ای و مبتنی بر روده در انسان

پژوهشگران بیمارستان کودکان بوستون تصمیم گرفتند مسیر متفاوتی را برای ایجاد محافظت آزمایش کنند. آن‌ها به جای اینکه با خوراندن مقدارهای بسیار اندک آلرژن، سیستم ایمنی را به‌تدریج آموزش دهند، تلاش کردند خود اکوسیستم روده را بازآرایی کنند. ایده روی کاغذ ساده است: میکروبیوم روده نقشی محوری در آموزش سیستم ایمنی دارد. اگر این جامعه میکروبی تغییر کند، ممکن است شیوه واکنش سیستم ایمنی به غذا نیز تغییر کند.

پانزده بزرگسال مبتلا به آلرژی بادام‌زمینی که از نظر بالینی تأیید شده بود، در یک کارآزمایی ایمنی فاز یک، برچسب‌باز، شرکت کردند. در نقطه شروع، همه شرکت‌کنندگان به ۱۰۰ میلی‌گرم یا کمتر از پروتئین بادام‌زمینی واکنش نشان می‌دادند. در عمل، این مقدار کمتر از نصف یک بادام‌زمینی است. گروه نخست شامل ۱۰ نفر، یک دوره پیوند میکروبیوتای مدفوع را به شکل ۳۶ کپسول خوراکی دریافت کردند که طی یک تا دو روز مصرف شد. ماده موجود در این کپسول‌ها از اهداکنندگان سالم و بدون آلرژی بادام‌زمینی تهیه شده بود. گروه دوم، شامل پنج نفر، پیش از دریافت همان رژیم کپسولی، یک دوره کوتاه آنتی‌بیوتیک مصرف کردند. آنتی‌بیوتیک‌ها به طور موقت میکروبیوم ساکن روده را تغییر می‌دهند و پژوهشگران فرض کردند این کار می‌تواند فضا را برای استقرار باکتری‌های اهداکننده فراهم کند.

ایمنی، اولویت فوری پژوهش بود. کپسول‌ها به‌خوبی تحمل شدند و هیچ عارضه جدی مرتبط با پیوند گزارش نشد. هیچ شرکت‌کننده‌ای نسبت به خود درمان دچار واکنش آلرژیک نشد. عوارض جانبی اندک و بیشتر خفیف بودند.

نتایج: تحمل چقدر تغییر کرد و چرا اهمیت دارد

آیا این پیوند توانست تغییری واقعی ایجاد کند؟ برای برخی افراد، بله. شش نفر از ۱۵ شرکت‌کننده در پایان مطالعه، یعنی حدود چهار ماه پس از درمان، افزایش معناداری در تحمل بادام‌زمینی نشان دادند. این رقم برابر با ۴۰ درصد از گروه مطالعه است. سه نفر از پاسخ‌دهندگان در گروه بدون آنتی‌بیوتیک، دوز قابل تحمل خود را حدود سه برابر افزایش دادند و به ۳۰۰ میلی‌گرم رساندند. سه نفری که ابتدا آنتی‌بیوتیک دریافت کرده بودند، به طور میانگین حدود ۶۰۰ میلی‌گرم را تحمل کردند. یک نفر به ۱٬۰۴۳ میلی‌گرم رسید و همه دوزهای ارائه‌شده در پروتکل آزمایش را تحمل کرد.

میکروب‌های موجود در روده هر فرد، میکروبیوم اختصاصی او را می‌سازند، اما این مجموعه می‌تواند با روش‌هایی مانند پیوند میکروبیوتای مدفوع تغییر کند. 

برای درک بهتر اهمیت موضوع، ایمنی‌درمانی خوراکی معمولا به مصرف روزانه طی ماه‌ها نیاز دارد تا فرد به آستانه ۳۰۰ میلی‌گرم برسد. در اینجا، یک دوره واحد از کپسول‌های میکروبیوتای مدفوع توانست در برخی شرکت‌کنندگان طی چند هفته تا چند ماه، بهبودهایی مشابه یا حتی بهتر ایجاد کند. البته تحمل به معنای درمان قطعی نیست. این وضعیت، بهبودی دائمی را تضمین نمی‌کند. با این حال، بهبودها دست‌کم در دوره پیگیری چهارماهه این مطالعه پایدار ماندند؛ نکته‌ای امیدوارکننده، زیرا حساسیت‌زدایی پس از توقف درمان‌های خوراکی می‌تواند به‌سرعت کاهش یابد.

همه افراد سود نبردند. ۹ شرکت‌کننده تغییرات بالینی معناداری نشان ندادند. این دوگانگی، تنوع بالای میکروبیوم انسان را برجسته می‌کند و نشان می‌دهد انتخاب اهداکننده، عوامل مربوط به میزبان یا مصرف آنتی‌بیوتیک پیش از درمان احتمالا بر نتایج اثر می‌گذارند. پیش‌درمانی با آنتی‌بیوتیک در این نمونه کوچک مفید به نظر رسید، اما پیش از توصیه به هر تغییر بالینی، به کارآزمایی‌های بزرگ‌تر نیاز است.

از نمونه‌های انسانی تا موش‌های بدون میکروب: پیگیری سازوکارها

برای فراتر رفتن از همبستگی، تیم پژوهشی مطالعات سازوکاری را در موش‌های بدون میکروب انجام داد. آن‌ها نمونه مدفوع جمع‌آوری‌شده از شرکت‌کنندگان در چهار ماه پس از پیوند میکروبیوتای مدفوع را به این حیوانات فاقد میکروب منتقل کردند. موش‌هایی که باکتری‌های افراد پاسخ‌دهنده را دریافت کردند، کمتر مستعد ابتلا به آلرژی غذایی آزمایشی بودند. هنگامی که آلرژی در آن‌ها القا شد، این حیوانات در مقایسه با موش‌هایی که مدفوع افراد غیرپاسخ‌دهنده را دریافت کرده بودند، محافظت بهتری در برابر آنافیلاکسی نشان دادند.

ردیابی دقیق میکروبی، دو گونه باکتری از جنس باکتروئیدس را به عنوان عوامل احتمالی مؤثر مشخص کرد. به نظر می‌رسد این باکتری‌ها بازوی تنظیمی سیستم ایمنی را تقویت می‌کنند و سلول‌ها و پیام‌هایی را افزایش می‌دهند که واکنش‌های بیش از حد به آنتی‌ژن‌های غذایی را آرام می‌کنند. این مسیر از نظر زیستی منطقی است: سلول‌های ایمنی تنظیمی به بدن کمک می‌کنند پروتئین‌های بی‌ضرر را تحمل کند، نه اینکه علیه آن‌ها پاسخ تهاجمی شکل دهد.

جداسازی سویه‌های محافظ اهمیت زیادی دارد. پیوند کامل مدفوع عناصر غیرقابل پیش‌بینی به همراه دارد. یک درمان آینده که بر پایه سویه‌های باکتریایی تعریف‌شده ساخته شود، می‌تواند مهندسی دقیق میکروبیوم را با ناشناخته‌های کمتر و خطر پایین‌تر ممکن کند. با این حال، کارآزمایی کنونی بیش از آنکه یک درمان آماده باشد، اثبات اولیه یک مفهوم است. این مطالعه گروه دارونما و کورسازی نداشت و فقط ۱۵ بزرگسال را شامل می‌شد. با وجود این، یافته‌ها دلیل قانع‌کننده‌ای برای انجام کارآزمایی‌های تصادفی‌سازی‌شده و کنترل‌شده فراهم می‌کنند و مسیر پژوهش‌هایی را هموار می‌سازند که هدفشان تبدیل کشفیات در سطح گونه‌های میکروبی به درمان‌های استاندارد است.

دیدگاه کارشناس

دکتر لورا نگوین، ایمنی‌شناسی که برهم‌کنش‌های میزبان و میکروب را مطالعه می‌کند، درباره پیامدهای این نتایج گفت: «این نتایج همان نوع نشانه‌ای هستند که برای توجیه کارآزمایی‌های بزرگ‌تر به آن نیاز داریم. اینکه بخشی از افراد پس از یک درمان واحد، بهبودهای پایدار نشان دادند، بیانگر آن است که میکروبیوم می‌تواند اهرمی برای بازآموزی سیستم ایمنی باشد. هدف اکنون این است که بفهمیم کدام میکروب‌ها نقش اصلی را بر عهده دارند و چرا برخی میزبان‌ها آن‌ها را می‌پذیرند و برخی دیگر نه.»

او افزود که جداسازی باکتری‌هایی که پاسخ‌های ایمنی تنظیمی را القا می‌کنند، می‌تواند به درمان‌های مبتنی بر قرص منجر شود؛ درمان‌هایی که نسبت به مواجهه مکرر با آلرژن کمتر تهاجمی به نظر می‌رسند و از برخی خطرهای مرتبط با انتقال گسترده مدفوع نیز دوری می‌کنند.

نتیجه‌گیری

این کارآزمایی کوچک، نگاه دانشمندان به درمان آلرژی غذایی را بازتعریف می‌کند. پژوهشگران به جای آنکه فقط بکوشند سیستم ایمنی را از راه مواجهه مکرر به نادیده گرفتن یک محرک عادت دهند، در حال بررسی راه‌هایی هستند تا با تغییر زمینه میکروبی محل رشد و شکل‌گیری سیستم ایمنی، آن را دوباره آموزش دهند. نتیجه، تغییری بالقوه از درمان‌های متمرکز بر آلرژن به راهبردهای هدایت‌شده توسط میکروبیوم است؛ راهبردهایی که شاید تحمل پایدارتر و نیاز روزانه کمتری برای بیماران ایجاد کنند.

البته احتیاط‌ها همچنان پابرجاست. کارآزمایی‌های بزرگ‌تر و کنترل‌شده با دارونما باید ایمنی و اثربخشی را تأیید کنند. انتخاب اهداکننده، آنتی‌بیوتیک‌های آماده‌ساز و ژنتیک میزبان از متغیرهایی هستند که پروتکل‌های آینده را شکل خواهند داد. با این حال، این مطالعه مسیر جذابی را می‌گشاید: باکتری‌های روده، که زمانی صرفا شریکان هضم غذا تلقی می‌شدند، ممکن است به عوامل فعال در پیشگیری از واکنش‌های آلرژیک شدید تبدیل شوند.

برای بیماران و پزشکان، پیام اصلی خوش‌بینی محتاطانه است. چیزی که از ماده‌ای دورریختنی آغاز شد، اکنون به رویکردی اساسا متفاوت در مراقبت از آلرژی اشاره می‌کند. علم اغلب با دنبال کردن سرنخ‌های غیرمنتظره پیش می‌رود. این نیز شاید یکی از همان سرنخ‌ها باشد.