Исследование было опубликовано в рецензируемом журнале открытого доступа Genome Medicine.Около 20 000 онкологических больных ежегодно проходят высокодозную химиотерапию в рамках подготовки к пересадке костного мозга или стволовых клеток.
Обычно после химиотерапии от 20 до 40 процентов развиваются инфекции крови. К сожалению, около 15-30 процентов этих пациентов умирают в результате инфекций.Считается, что бактерии попадают в кровоток через поражения кишечника из-за вызванного химиотерапией воспаления мембраны, выстилающей пищеварительный тракт. Как только начинается инфекция, собственная иммунная система пациента истощается и часто не может бороться с патогенами, а антибиотики часто не работают.
В настоящее время нет надежных способов предсказать, какие пациенты заразятся инфекцией кровотока. Схемы приема антибиотиков в разных клиниках сильно различаются. В некоторых клиниках всем пациентам назначают профилактические антибиотики на протяжении всего курса химиотерапии. В других клиниках немногие пациенты получают профилактические антибиотики, потому что антибиотики могут привести к повышению устойчивости пациентов к антибиотикам.
В этом исследовании исследователи намеревались понять, как начальная конфигурация кишечных бактерий до начала лечения пациента связана с риском инфекции кровотока. Они собрали образцы кала у 28 пациентов с неходжкинской лимфомой до того, как пациенты начали химиотерапию. Исследователи секвенировали бактериальную ДНК, чтобы измерить состояние бактериальной экосистемы в кишечнике каждого пациента.
Одиннадцать из 28 субъектов заразились инфекцией кровотока после химиотерапии, но, что интересно, исследователи обнаружили, что этим пациентам, возможно, не повезло. У них были значительно разные смеси кишечных бактерий, чем у пациентов, которые не заразились инфекциями.
Затем, используя вычислительные инструменты, исследователи создали алгоритм, который может узнать, какие бактерии хорошие, а какие плохие, на основе изучения одной группы пациентов, а затем с точностью около 85 процентов предсказать, заразится ли новый пациент, которого они раньше не видели.«Этот метод сработал даже лучше, чем мы ожидали, потому что мы обнаружили постоянную разницу между кишечными бактериями у тех, у кого развилась инфекция, и у тех, у кого ее не было», — сказал соавтор исследования Дэн Найтс, доцент кафедры медицины Университета Миннесоты. Компьютерные науки и инженерия и Институт биотехнологии.«Это исследование является ранней демонстрацией того, что мы можем использовать микробов в нашем кишечнике для прогнозирования инфекций и, возможно, разработки новых прогностических моделей при других заболеваниях», — добавил Найтс.
Хотя прогностическая модель, использованная в этом исследовании, была надежной, исследователи предупреждают, что их выводы по-прежнему основаны на ограниченном количестве пациентов, прошедших один тип химиотерапии в одной клинике. Они говорят, что следующим шагом будет проверка их подхода на гораздо большей когорте, включая пациентов с разными типами рака, разными типами лечения и из нескольких лечебных центров.
«Нам все еще необходимо определить, играют ли эти бактерии какую-либо причинную роль в инфекциях, или они просто действуют как биомаркеры некоторых других предрасполагающих состояний у пациента», — сказал соавтор исследования Эммануэль Монтасье, исследователь из Университетская больница Нанта и бывший научный сотрудник Миннесотского университета.