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更精准的尿路感染和肥胖治疗方法

费瑞曼
导读 LOOP 苏黎世研究中心结合了苏黎世联邦理工学院、苏黎世大学和苏黎世四所大学医院的专业知识,以开发更加个性化的疗法。The LOOP Zurich

LOOP 苏黎世研究中心结合了苏黎世联邦理工学院、苏黎世大学和苏黎世四所大学医院的专业知识,以开发更加个性化的疗法。The LOOP Zurich 支持的两个新项目针对尿路感染和肥胖症。

全世界每年有 1.5 亿人受到尿路感染的影响,而且经常反复发作。标准治疗方法是使用抗生素,但这些并不总是有帮助并且可能导致耐药性。抗生素还会破坏泌尿道和肠道微生物群中的“好”细菌。

“我们现在想利用这种微生物组来治疗尿路感染,”巴尔格里斯特大学医院神经泌尿外科高级医师 Thomas Kessler 教授说。

新疗法将在未来五年由 The LOOP Zurich 资助的 mTORUS 项目(基于微生物组的复发性泌尿系统症状的治疗选择)的赞助下开发。对于来自苏黎世大学、苏黎世联邦理工学院、巴尔格里斯特大学医院、苏黎世大学医院和洛桑洛桑联邦理工学院的研究人员来说,这是一个新的步骤。

首先,他们计划用经过基因改造的噬菌体(简称噬菌体)来对抗致病细菌。其次,他们随后会将健康的微生物组移植到患者的尿道中,以防止未来感染——这也是一项新颖的手术。

什么是健康的微生物组?

然而,在开始治疗患者之前,研究人员需要回归基础。“作为一名医学生,我被告知膀胱是无菌的,不含细菌,”凯斯勒说。

如今我们知道,与肠道一样,泌尿道也有自己的微生物组,在尿路感染患者中会发生改变。相比之下,关于什么构成了泌尿道中健康的微生物群,我们知之甚少。因此,这将是团队研究的最初重点,以及细菌和免疫系统之间的相互作用。

在人工智能的帮助下,研究人员将分析来自大量患者的大量数据,以便在未来提供个性化治疗。

老传统

新疗法将由两部分组成。首先,引起感染的细菌将被转基因噬菌体破坏。噬菌体是攻击特定细菌而不破坏其余微生物组的病毒。

这种方法已有 100 多年的历史,但随着抗生素的引入,它的使用下降了。它仍在一些国家使用,例如格鲁吉亚,并且由于抗生素耐药性增加,噬菌体现在正在其他地方卷土重来。

近年来,苏黎世联邦理工学院 Thomas Kessler 和 Martin Loessler 的研究团队对噬菌体进行了基因改造,以靶向引起尿路感染的细菌。研究人员还致力于提高噬菌体支持免疫系统的能力。噬菌体目前正在动物研究中进行测试,到 2023 年底应该准备好在人体临床研究中进行试验。

更换微生物组

即使引起感染的细菌已被,患者仍有再次感染的风险。这是因为患有反复尿路感染的人的微生物组发生了改变。这似乎会影响免疫系统,使其抵御感染的效果降低。

假设 mTORUS 小组成功确定了健康微生物组的组成。在这种情况下,将为计划治疗的下一部分奠定基础:将健康的微生物组移植到患有反复尿路感染或易患尿路感染的患者体内。作为 mTORUS 项目的一部分,该原理将在初始临床研究中进行测试。

如果一切顺利,它可能会导致尿路感染以及其他类型细菌感染的治疗模式发生变化:“我们希望看到药物从抗生素转向使用噬菌体和健康的微生物组,”凯斯勒说..

更有针对性的肥胖治疗

未来五年获得 The LOOP Zurich 支持的第二个项目致力于解决另一个普遍存在的健康问题:肥胖。严重肥胖会导致许多其他问题——从糖尿病和高血压到增加患肿瘤的风险。

“这些继发性疾病在医学上造成的问题比肥胖本身更大,”苏黎世大学医院内分泌学、糖尿病学和临床营养学系主任、UZH 教授 Felix Beuschlein 说。虽然有一些药物可以治疗肥胖,胃绕道手术可以帮助人们减肥,但迄今为止还没有精确的治疗方法。

在 Beuschlein 的带领下,来自 UZH、苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学医院的研究人员组成的联盟现在旨在通过 LOOBesity 项目改变这种状况。他们的研究将集中在一个约占肥胖人群 10% 的亚群上。由于他们的新陈代谢功能,这一群体中的人特别容易患上继发性疾病。

在这些患者中,应激激素皮质醇比平时更活跃,尤其会对脂肪细胞造成损害。皮质醇导致脂肪细胞发炎,从而增加进一步疾病的可能性。

有一些药物可以减缓皮质醇活动的增加,但直到现在它们还没有用于肥胖患者,因为医生无法知道谁会受益。“这就是为什么开发一种准确、轻松地识别皮质醇激活增加的患者的方法很重要,”Beuschlein 说。

从活检到 MRI

LOOBesity 研究小组计划对患者的脂肪组织进行活检,以研究皮质醇在单个细胞水平上对脂肪细胞的实际影响——目前,对此知之甚少。除了活组织检查,患者还将接受 MRI 扫描。

研究人员想知道改变的新陈代谢是否也可以通过算法在 MRI 图像中精确识别——如果是这样,就不再需要进行既昂贵又耗时的活检。

在诊断阶段之后,该项目的第二部分将侧重于治疗。一项临床研究将调查现有的皮质醇调节药物——直到现在还没有用于治疗肥胖症——是否真的能为这组患者带来任何改善。

项目期间将收集大量数据。“在这方面,我们是一个典型的 LOOP 项目,”项目负责人 Beuschlein 说。“目的是将这些数据用于精准医学的进一步发展,以便我们可以帮助那些特别受继发性疾病影响的肥胖患者。”

“我们的目标是将复杂的分子分析与成像技术相结合,从而实现个性化的肥胖治疗并成功地将其付诸应用,”刚刚被任命为​​ ETH 研究副总裁并作为研究员参与 LOOBesity 的 Christian Wolfrum 说。“该项目是与大学和临床合作伙伴密切合作的一个很好的例子,ETH 打算在未来进一步加强这种合作。”