Identificazione di biomarcatori ematici per il trattamento della IBD
La ricerca punta a abbinare i pazienti alle terapie giuste per le malattie infiammatorie intestinali.
John D. Rioux, G. Boucher, A. Forest, B. Bouchard, L. Coderre, C. Daneault, I. Robillard Frayne, J. Thompson Legault, A. Bitton, A. Ananthakrishnan, S. Lesage, R. Xavier, C. Des Rosiers, Philippe Goyette Guy Charron
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Indice
- Identificazione dei Biomarcatori per un Miglior Abbinamento al Trattamento
- Progettazione dello Studio e Raccolta dei Campioni
- Analisi dei Campioni di Sangue
- Risultati Chiave
- Analisi dei Metaboliti
- Analisi dei Lipidi
- Correlazione tra Diversi Tipi di Biomarcatori
- Limitazioni e Direzioni Future
- Conclusione
- Fonte originale
Le malattie infiammatorie intestinale (IBD) sono condizioni di lunga durata che causano infiammazione nel sistema digestivo, colpendo più di un milione di persone negli Stati Uniti. I due principali tipi di IBD sono la malattia di Crohn e la colite ulcerosa. Trattare queste malattie è complicato e richiede che i medici inizino con terapie meno intense e poi usino farmaci più forti per chi non migliora. Tuttavia, recenti cambiamenti suggeriscono che farmaci più forti, chiamati biologici, potrebbero essere usati prima per alcuni pazienti.
La sfida è sapere in anticipo quali pazienti trarranno beneficio dai biologici e quali no. Se i medici potessero abbinare meglio i pazienti ai trattamenti giusti, si potrebbero ottenere risultati più rapidi e migliori, meno complicazioni e costi ridotti per i sistemi sanitari. Sfortunatamente, al momento non ci sono strumenti affidabili disponibili per aiutare in questo processo di abbinamento. Con l'arrivo imminente di nuovi biologici e altri trattamenti, questo problema potrebbe diventare ancora più urgente.
Biomarcatori per un Miglior Abbinamento al Trattamento
Identificazione deiPer affrontare questa questione, molti studi hanno cercato marcatori biologici, noti come biomarcatori, che potrebbero indicare quali pazienti risponderebbero bene a trattamenti avanzati come i biologici. I ricercatori hanno analizzato campioni di sangue, feci e tessuto da pazienti con IBD, ma la maggior parte degli studi si è concentrata su un solo tipo di biomarcatore. Alcuni di questi studi hanno mostrato risultati promettenti identificando specifici marcatori genetici legati alle risposte ai trattamenti.
Questo studio si concentra su vedolizumab, un biologico che ha un modo di agire diverso rispetto ad altri trattamenti avanzati. Invece di mirare ai segnali di infiammazione, vedolizumab agisce influenzando come le cellule immunitarie si spostano verso gli intestini. È progettato per bloccare una proteina specifica che aiuta queste cellule ad attaccarsi alle superfici dei vasi sanguigni negli intestini. Anche se inizialmente si pensava che influenzasse solo le cellule T, nuove ricerche hanno suggerito che potrebbe anche alterare il funzionamento di altre cellule immunitarie.
L'obiettivo di questo studio è trovare un insieme di biomarcatori nel sangue per aiutare i medici a prendere decisioni migliori sui trattamenti nelle loro cliniche. I ricercatori hanno esaminato un gruppo di pazienti diagnosticati con malattia di Crohn e colite ulcerosa che hanno ricevuto vedolizumab. I campioni di sangue sono stati prelevati prima del trattamento e di nuovo dopo 14 settimane.
Progettazione dello Studio e Raccolta dei Campioni
In questo studio, i ricercatori hanno raccolto campioni da 92 pazienti trattati in un grande ospedale. Hanno documentato le caratteristiche dei pazienti, come età e stato della malattia. I pazienti inclusi nello studio stavano iniziando specificamente il trattamento con vedolizumab. Il protocollo di trattamento prevedeva di ricevere il farmaco tramite IV a intervalli programmati mentre i ricercatori raccoglievano campioni di sangue.
Il successo del trattamento è stato valutato utilizzando sistemi di punteggio clinico standard per sia la malattia di Crohn che la colite ulcerosa. L'obiettivo principale era vedere se i pazienti miglioravano dopo 14 settimane di trattamento.
Analisi dei Campioni di Sangue
I ricercatori hanno analizzato i campioni di sangue per 49 Proteine, note come citochine e fattori di crescita, che si sa giocano un ruolo nelle funzioni del sistema immunitario. Inoltre, hanno esaminato 10 acidi organici, 21 aminoacidi e 88 acilcarnitine, tutti importanti nel modo in cui le cellule comunicano e funzionano. Hanno anche impiegato un metodo per valutare un'ampia gamma di Lipidi nei campioni.
Risultati Chiave
Gli obiettivi principali dell'analisi erano vedere se qualche biomarcatore nel sangue potesse indicare quanto bene un paziente risponderebbe al trattamento con vedolizumab. I ricercatori hanno trovato differenze significative nei livelli di certe proteine tra coloro che hanno risposto al trattamento e quelli che non lo hanno fatto. Ad esempio, i rispondenti mostravano livelli elevati di proteine specifiche, mentre i non rispondenti avevano livelli più bassi.
Un'importante scoperta era legata a una proteina chiamata PDGFssss, che è risultata elevata nei pazienti che hanno risposto al trattamento. Questa proteina è legata alla riparazione dei tessuti e potrebbe indicare che questi pazienti erano meglio preparati alla guarigione.
In un altro aspetto dello studio, sono state misurate anche le variazioni di specifici marcatori dall'inizio del trattamento fino al traguardo delle 14 settimane. I rispondenti mostravano un aumento in certe proteine, mentre i non rispondenti mostravano un calo in marcatori chiave. Questo suggeriva che certi percorsi biologici fossero attivati nei rispondenti che non erano presenti nei non rispondenti.
Metaboliti
Analisi deiQuando i ricercatori hanno esaminato diversi tipi di metaboliti nel sangue, hanno trovato schemi interessanti. Ad esempio, specifici aminoacidi erano legati a una risposta positiva al trattamento, soprattutto nei pazienti con colite ulcerosa. Altri metaboliti legati alla produzione di energia nelle cellule hanno mostrato anche differenze tra rispondenti e non rispondenti.
Una scoperta notevole era legata al lattato, un sottoprodotto della produzione di energia nelle cellule. Livelli più alti di lattato all'inizio del trattamento erano associati a risultati migliori, indicando che certi percorsi di produzione di energia potrebbero essere più attivi nei pazienti che probabilmente rispondono.
Analisi dei Lipidi
In aggiunta a proteine e metaboliti, i ricercatori hanno esplorato i lipidi nel sangue. Hanno identificato diverse caratteristiche lipidiche che erano significativamente associate alla risposta al trattamento. Questi lipidi sono stati organizzati in gruppi in base alle loro somiglianze e hanno mostrato schemi distinti tra rispondenti e non rispondenti.
È emerso che specifici trigliceridi, che sono un tipo di grasso nel sangue, erano più alti in coloro che hanno risposto bene al trattamento con vedolizumab. Interessantemente, questi trigliceridi erano legati a specifici acidi grassi che potrebbero influenzare le risposte immunitarie, suggerendo una connessione tra il metabolismo dei lipidi e la funzione immunitaria.
Correlazione tra Diversi Tipi di Biomarcatori
Lo studio ha esaminato anche come questi diversi biomarcatori si relazionassero tra loro. Ad esempio, certi metaboliti mostrano correlazioni con i marcatori lipidici. Questo suggeriva che vari tipi di biomarcatori potrebbero riflettere aspetti diversi ma interconnessi della risposta biologica al trattamento.
Limitazioni e Direzioni Future
Anche se i risultati sono promettenti, è importante notare che si basano su un unico gruppo di pazienti. I ricercatori hanno sottolineato la necessità di ulteriori validazioni in coorti più grandi e diversificate. Studi futuri potrebbero considerare anche lo stato nutrizionale dei pazienti e altre misure cliniche che potrebbero influenzare i risultati del trattamento.
Nonostante le limitazioni, questo studio rappresenta un passo importante verso lo sviluppo di un approccio più personalizzato al trattamento dell'IBD. Identificando biomarcatori che aiutano a prevedere quanto bene un paziente risponderà a terapie come vedolizumab, i fornitori di assistenza sanitaria possono migliorare potenzialmente i risultati del trattamento e migliorare la cura del paziente.
Conclusione
Lo studio evidenzia la complessità del trattamento delle malattie infiammatorie intestinali e il potenziale degli approcci guidati dai biomarcatori per personalizzare la terapia. Comprendendo come i singoli pazienti possono rispondere a certi trattamenti, i fornitori di assistenza sanitaria possono allocare meglio le risorse e ottimizzare i piani di trattamento. Con ulteriori ricerche in corso in questo campo, c'è speranza per una gestione migliore dell'IBD e risultati migliorati per i pazienti.
Titolo: A pilot study to identify blood-based markers associated with response to treatment with Vedolizumab in patients with Inflammatory Bowel Disease
Estratto: The inflammatory bowel diseases (IBD) known as Crohns disease (CD) and ulcerative colitis (UC) are chronic inflammatory diseases of the gastrointestinal tract believed to arise because of an imbalance between the epithelial, immune and microbial systems. It has been shown that biological differences (genetic, epigenetic, microbial, environmental, etc.) exist between patients with IBD, with multiple risk factors been associated with disease susceptibility and IBD-related phenotypes (e.g. disease location). It is also known that there is heterogeneity in terms of response to therapy in patients with IBD, including to biological therapies that target very specific biological pathways (e.g. TNF-alpha signaling, IL-23R signaling, immune cell trafficking, etc.). It is hypothesized that the better the match between the biology targeted by these advanced therapies and the predominant disease-associated pathways at play in each patient will favor a beneficial response. The aim of this pilot study was to identify potential biological differences associated with differential treatment response to the anti 4{beta}7 integrin therapy known as Vedolizumab. Our approach was to measure a broad range of analytes in the serum of patients prior to initiation of therapy and at the first clinical assessment visit, to identify potential markers of biological differences between patients at baseline and to see which biomarkers are most affected by treatment in responders. Our focus on early clinical response was to study the most proximal effects of therapy and to minimize confounders such as loss of response that occurs further distal to treatment initiation. Specifically, we performed targeted analyses of >150 proteins and metabolites, and untargeted analyses of >1100 lipid entities, in serum samples from 92 IBD patients (42 CD, 50 UC) immediately prior to initiation of therapy with vedolizumab (baseline samples) and at their first clinical assessment (14-week samples). We found lower levels of SDF-1a, but higher levels of PDGF-{beta}{beta}, lactate, lysine, phenylalanine, branched chain amino acids, alanine, short/medium chain acylcarnitines, and triglycerides containing myristic acid in baseline serum samples of responders as compared to non-responders. We also observed an increase in serum levels of CXCL9 and citrate, as well as a decrease in IL-10, between baseline and week 14 samples. In addition, we observed that a group of metabolites and protein analytes was strongly associated with both treatment response and BMI status, although BMI status was not associated with treatment response.
Autori: John D. Rioux, G. Boucher, A. Forest, B. Bouchard, L. Coderre, C. Daneault, I. Robillard Frayne, J. Thompson Legault, A. Bitton, A. Ananthakrishnan, S. Lesage, R. Xavier, C. Des Rosiers, Philippe Goyette Guy Charron
Ultimo aggiornamento: 2024-09-22 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.19.24314034
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.19.24314034.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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