- Innovativa kolpärlor utvecklade av forskare vid UCL kan en dag bli en ny metod för att behandla sjukdomar kopplade till dålig tarmhälsa, såsom levercirros, som drabbar miljontals människor världen över.
- Ny forskning har avslöjat att dessa kolpärlor, som kan absorbera skadliga bakterier och toxiner, avsevärt förbättrade tarm-, lever-, njur- och hjärnhälsa i djurmodeller och visade potential för mänsklig användning.
- Ytterligare forskning behövs, men dessa kolpärlor kan representera ett lovande steg framåt för att ta itu med problem som är förknippade med obalanser i tarmmikrobiota.
Studien, publicerad i tidskriften Gut, indikerar att dessa kolpärlor, nu licensierade till UCL-spinout Yaqrit, framgångsrikt förbättrade tarm-, lever-, njur- och hjärnhälsa hos råttor och möss, och ansågs säkra för mänsklig användning.
Globalt lever cirka 112 miljoner individer med levercirros.
Den viktiga roll som tarmmikrobiotan spelar för den allmänna hälsan är först nu fullt erkänd.
En obalans i mikrobiotan kan leda till en överväxt av skadliga bakterier, vilket påverkar de bakterier som gynnar och bibehåller tarmhälsa.
Skadliga bakteriers inverkan på tarmhälsa
Skadliga bakterier påverkar tarmmiljön genom att utsöndra endotoxiner, giftiga metaboliter och cytokiner, vilket skapar gynnsamma förutsättningar för deras tillväxt.
Dessa ämnen, särskilt endotoxiner, kan provocera fram inflammation och öka permeabiliteten i tarmväggen, vilket leder till skador i andra organ som lever, njurar och hjärna.
I fall av cirros, en sjukdom som kännetecknas av ärrbildning i levern, är endotoxininducerad inflammation känt för att förvärra leverskador.
Antibiotika är en vanlig del av cirrosbehandling för att hantera skadliga bakterier men utgör risker för antibiotikaresistens och är vanligtvis reserverade för avancerade stadier av sjukdomen.
Samarbetar med industrin för att utveckla innovativa kolpärlor
För att möta dessa utmaningar har UCL-forskare, i samarbete med Yaqrit, utvecklat små orala kolpärlor.
Dessa kolpärlor är konstruerade med en unik mikroskopisk struktur som gör att de kan adsorbera både stora och små molekyler i tarmen.
I sin studie undersökte UCL-forskare effekten av kolpärlor, märkta som Carbalive™, för att främja tarmhälsa och deras effekter på lever, njure och hjärnfunktion hos råttor och möss.
Fynden visade att dagligt intag av pärlorna under flera veckor stoppade utvecklingen av leverärrbildning och skada i djurmodeller med cirros och minskad dödlighet hos de med akut-på-kronisk leversvikt (ACLF).
Pärlorna utvärderades också i en klinisk prövning som involverade 28 patienter med cirros. Forskarna fann att pärlorna var säkra och orsakade minimala biverkningar.
Skulle dessa kolpärlor visa samma fördelar hos människor som i djurmodeller, skulle de kunna representera ett betydande framsteg vid behandling av leversjukdomar.
Kolpärlorna fungerar genom att absorbera endotoxiner och andra skadliga metaboliter från “dåliga” bakterier i tarmen. Denna åtgärd stödjer en hälsosammare miljö för nyttiga bakterier att frodas, och hjälper därmed till att återställa hälsan hos mikrobiomet.
Med den åtgärden förhindrar kolpärlorna dessa toxiner från att spridas till andra delar av kroppen och orsaka skador, vilket observeras vid tillstånd som cirros.
Resultaten från de inledande studierna har banat väg för ytterligare kliniska prövningar för att bedöma effektiviteten av kolpärlorna hos människor, med en sådan prövning som ska påbörjas inom kort.
En ny behandling för cirros kan vara inom räckhåll
Ytterligare forskning kommer att testa om dessa fördelar sträcker sig till människor, vilket potentiellt leder till nya behandlingar för sjukdomar associerade med dålig tarmhälsa.
Två experter, som inte var inblandade i denna forskning, talade med oss.
Nathan Price, PhD, chief scientific officer för Thorne, berättade för oss att även om forskningen är i ett tidigt skede och behöver mer validering, “är arbetet lovande.”
“Yaq-001 representerar ett lovande nytt tillvägagångssätt för att förhindra progression av leverskador och komplikationer hos cirrospatienter, ett betydande medicinskt behov som inte är tillgodosedda,” förklarade Price.
“Till skillnad från antibiotika, som kan störa tarmmikrobiomet och främja läkemedelsresistens, tar Yaq-001 selektivt bort skadliga bakteriella produkter utan att själva döda de nyttiga bakterierna. Denna riktade mekanism skyddar mot de skadliga effekterna av bakteriella toxiner samtidigt som den bevarar tarmens hälsa. Sådana tillvägagångssätt är verkligen viktiga eftersom vi vill ha insatser som lämnar så mycket av det som är hälsoproducerande som möjligt.”
— Nathan Price, PhD
Lena Bakovic, MS, RDN, en registrerad dietist specialiserad på kroniska sjukdomar, viktkontroll, tarmhälsa, onkologi och allmän hälsa och välbefinnande sa: “Resultaten av denna studie är definitivt tankeväckande och med ytterligare försök kan det så småningom ge hopp för ett nytt sätt att behandla leversjukdom.”
“Närvaron av tarmdysbios och inflammation har båda negativa konsekvenser för cirrosprogression och eventuell leversvikt hos människor.”
“Det verkar som om resultaten här visar lovande effekter av Yaq-001 på progression av fibros, portalhypertoni, cirros, näringsstatus och dödlighet i djurmodeller,” förklarade Bakovic.
“Om näringsstatus, specifikt, verkar det som att Yaq-001 hos gnagare kunde dämpa de katabola effekterna av leversjukdom, med en positiv inverkan på kroppsvikt och sarkopeni. Om den så småningom kan översättas till människor, kan denna behandling erbjuda hopp om att dämpa undernäring, vilket vi vet ytterligare komplicerar den kliniska behandlingen och utvecklingen av leversjukdom.”
— Lena Bakovic
Price noterade att “resultaten från djurstudier är uppmuntrande, som visar att Yaq-001 förbättrade flera markörer för tarm, lever, hjärna och njurhälsa.”
“Denna fördel tyder på att det kan vara ett kraftfullt verktyg för att förhindra allvarliga komplikationer hos cirrospatienter,” tillade han.
Bakovic höll med och sa, “ytterligare kliniska prövningar för att stödja användningen av Yaq-001 hos människor kan så småningom leda till godkännande för en ny behandling för tarmdysbios, inflammation och progression av leversjukdom.”
Mänskliga prövningar är nödvändiga
“En aspekt att tänka på är att mikrobiomet hos gnagare inte liknar det hos människor, vilket potentiellt kan påverka liknande positiva resultat hos människor,” sa Bakovic.
“Omvänt slutfördes denna studie med mänskliga försökspersoner i ett dubbelblindat, randomiserat och placebokontrollerat format och visade lovande säkerhet/tolerabilitet,” påpekade hon.
Price höll med och sa: “Om Yaq-001 visar sig vara framgångsrik i större försök, kan Yaq-001 erbjuda nytt hopp till de miljoner världen över som lider av cirros genom att tillhandahålla ett riktat, mikrobiomsparande behandlingsalternativ för att förhindra sjukdomsprogression och livshotande komplikationer.”
“Det är viktigt att en liten studie på människor redan har visat att Yaq-001 är säker och vältolererad när den tas oralt av cirrospatienter. Dessa säkerhetsdata, tillsammans med de lovande resultaten på djur, ger en stark grund för att gå vidare med större kliniska prövningar för att testa dess effektivitet.”
— Nathan Price, PhD
