"Умная" капсула Envivo помогает оценить здоровье кишечника

Современные медицинские процедуры, такие как эндоскопия и анализ образцов кала, могут предоставить важную информацию о среде в кишечнике — микробах, белках и метаболитах, которые находятся в нем, но они ограничены определенными областями, такими как желудок и нижний отдел кишечника.

Выяснить, что происходит в тонком кишечнике, гораздо сложнее, что приводит к несовершенному пониманию того, как региональные вариации микробных популяций и биохимической активности в желудочно-кишечном тракте могут влиять на наше здоровье.

Эндоскопическое исследование этой части кишечника также требует от пациента голодания и седации, что может исказить любые результаты. Это одна из причин, по которой в настоящее время взятие проб кала является основным способом изучения микробиома кишечника и метаболитов.

Новое устройство CapScan, которое проглатывается как таблетка и проходит через кишечник, отбирая пробы содержимого и собирая данные по мере прохождения в нормальных физиологических условиях, помогает решить эту задачу. Оно состоит из нескольких слоев оболочки, которые растворяются при различных уровнях рН в желудочно-кишечном тракте, открывая резервуар, всасывающий содержимое кишечника, которое может быть проанализировано после прохождения капсулы.

Генеральный директор Envivo доктор Дари Шалон заявил, что это первое устройство такого рода, позволяющее исследователям "впервые взять пробы и оценить каждую из разнообразных экосистем кишечника отдельно и напрямую".

В новом исследовании ученые под руководством специалистов из Стэндфордского университета использовали CapScan для сбора 240 кишечных образцов у 15 здоровых людей, которые были проанализированы на наличие бактерий, вирусов, белков и метаболитов из пищи. Испытуемые проглотили четыре капсулы, каждая из которых должна была открыться при различных уровнях кислотности.

Они обнаружили, что верхний отдел кишечника отличается по всем этим направлениям — иногда кардинально — с региональными вариациями микробиома и профилей белков и желчных кислот, которые сильно отличаются от того, что можно встретить в образцах кала.

"Кроме того, наблюдались значительные различия между испытуемыми, что подчеркивает динамическую среду тонкого кишечника", — пишут исследователи в статье об исследовании, опубликованной в журнале Nature.

Команда определила почти 2000 метаболитов, а также ассоциации между диетой, включая фрукты и алкоголь, и метаболитами, и видом бактерий под названием Blautia, которые, по-видимому, тесно связаны с метаболизмом жирных кислот.

Компания Envivo заявила, что в настоящее время она работает над клиническим исследованием с использованием CapScan, чтобы попытаться оценить влияние микробиома кишечника на здоровье матерей и детей в странах с низким и средним уровнем дохода. Компания также намерена сотрудничать с биофармацевтическими компаниями и академическими институтами в области исследований, связанных с микробиомом, и программ по поиску и разработке лекарств.

Исследование было проведено вскоре после того, как FDA одобрило первые лекарственные препараты на основе микробиомов, предназначенные для лечения заболеваний — в частности, для предотвращения рецидива инфекции Clostridioides difficile после лечения антибиотиками.