I trapianti di microbiota fecale sono trattamenti promettenti per un’ampia gamma di patologie intestinali e metaboliche, ma i risultati variano da paziente a paziente. Di recente un gruppo di ricercatori ha scoperto che il successo del trapianto di microbiota fecale potrebbe dipendere da quanto il microbiota intestinale del ricevente si adatta a quello del donatore dopo il trattamento.
I risultati, pubblicati su Cell Reports, suggeriscono che i trapianti di microbiota fecale potrebbero essere molto più efficaci quando i donatori vengono abbinati ai riceventi utilizzando strumenti di intelligenza artificiale in grado di prevedere la compatibilità del loro microbiota.
Il trapianto di microbiota fecale, o FMT, è un trattamento efficace per le infezioni ricorrenti da Clostridium difficile ed è in fase di sperimentazione per molte altre patologie. Poiché i risultati del trattamento variano notevolmente tra i pazienti, gli studi precedenti si sono concentrati sulla ricerca di “super donatori”. Tuttavia, sono sempre maggiori le evidenze secondo le quali anche il microbiota dei riceventi influisce sul successo del trattamento.
Per testare questa ipotesi, un gruppo di ricercatori guidati da Qi Su della The Chinese University of Hong Kong ha analizzato i dati del microbiota di 515 pazienti con 12 diverse patologie sottoposti a trapianto di microbiota fecale.
Cambiamenti microbici
In centinaia di casi, l’efficacia del trapianto di microbiota fecale è risultata maggiore quando il microbiota del ricevente si è modificato fino a somigliare a quello del donatore.
Le coppie donatore-paziente che hanno risposto in maniera efficace al trapianto spesso presentavano maggiori differenze nella composizione del microbiota prima del trattamento. Inoltre, la diversità del microbiota del donatore da sola non è risultata predittiva del successo del trapianto, al contrario di una minore diversità del microbiota dei riceventi.
Il modo in cui i microbi intestinali si sono modificati dopo il trapianto di microbiota fecale variava a seconda della patologia trattata: alcune specie batteriche sono aumentate in determinate condizioni, ma diminuite in altre. Inoltre, i pazienti che hanno risposto bene al trapianto di microbiota fecale tendevano ad acquisire più microbi associati al donatore, mentre i non-responder spesso mantenevano comunità microbiche caratterizzate da disbiosi.
Benefici clinici
Per cogliere al meglio questi modelli, i ricercatori hanno creato MOZAIC, un modello di intelligenza artificiale progettato per confrontare nel dettaglio il microbiota di donatori e riceventi, ottenendo informazioni su batteri, funghi, virus e funzioni microbiche. MOZAIC è stato addestrato e testato utilizzando set di dati separati e ha previsto la convergenza del microbiota dopo il trapianto di microbiota fecale con un’accuratezza di circa l’80%.
Gli autori stimano che i tassi di risposta all’FMT potrebbero aumentare dal 49% al 71% circa se la selezione dei donatori fosse guidata dal modello MOZAIC.
I risultati di questo studio dimostrano quindi un’associazione tra la convergenza del microbiota donatore-ricevente e gli esiti clinici in diverse patologie.Inoltre, suggeriscono la necessità da una parte di combinare i dati sul microbiota con informazioni immunologiche, metaboliche e genetiche con l’obiettivo di perfezionare le previsioni di MOZAIC e dall’altra di chiarire le basi meccanicistiche di questo modello.
