El futur de la medicina passa per l'intestí

BarcelonaCosta pensar que fins fa uns 20 anys poc se sabia dels 40 bilions de microorganismes que ens habiten i que conformen el nostre microbioma. Virus, fongs, llevats, arqueus i sobretot bacteris entapissen totes les superfícies del nostre cos, des de la boca fins a la vagina, la pell o els ulls. Ara bé, la immensa majoria es concentren al darrer tram de l’intestí gruixut, el còlon.

Des d’allà, aquests éssers microscòpics, tan abundants com les mateixes cèl·lules humanes, actuen com un sol òrgan i realitzen funcions fonamentals per a la nostra supervivència, com ara digerir aliments i extreure’n l’energia, fabricar vitamines i d’altres molècules essencials, eliminar toxines i, també, entrenar el nostre sistema immunitari.

I malgrat que l'estudi del microbioma és una activitat incipient, tot i que en plena efervescència, els estudis que s’han fet en les últimes dues dècades han pogut establir vincles entre desequilibris de la microbiota intestinal i el desenvolupament i progressió de pràcticament totes les malalties: des de càncer, diabetis i obesitat fins a al·lèrgies, asma, i lupus, passant per afeccions neurològiques, com l'esclerosi múltiple, el Parkinson, la depressió o l'autisme.

A més, s’ha començat a descobrir que la microbiota influeix en la manera com reaccionem als tractaments mèdics i en la seva potencial eficàcia, com és el cas de les vacunes i les immunoteràpies, així com de molts altres fàrmacs.

“La microbiota intestinal tindrà un paper clau en la medicina personalitzada del futur”, afirma Mireia Vallès Colomer, al capdavant del grup de recerca en microbioma de la Universitat Pompeu Fabra (UPF). En uns anys, prossegueix la biotecnòloga, “esperem poder diagnosticar de manera precoç malalties a partir de la composició microbiana i modular-la mitjançant l’ús de probiòtics o de trasplantaments fecals personalitzats per influir sobre el risc de desenvolupar patologies; o per augmentar l’eficàcia de fàrmacs i tractaments”.

Batuts de femta

Vallès Colomer investiga com adquirim els bacteris que integren la nostra microbiota intestinal. Se sap que el nucli dur s’hereta de les mares durant el part, quan és vaginal, i després hi anem sumant noves espècies a partir de l’alletament matern, de l’alimentació i del contacte amb el nostre entorn. Com més diversitat de bacteris tinguem al nostre còlon, més probabilitats de gaudir d’una bona salut. I a l’inrevés: tenir-ne menys espècies es relaciona amb un menor benestar global.

Nombrosos estudis científics han constatat que alteracions en l’establiment d’aquests microorganismes a l’inici de la vida –com néixer per cesària, o prendre de manera repetida antibiòtics durant els primers anys de vida– augmenten el risc de desenvolupar malalties autoimmunes o metabòliques més endavant. En aquest sentit, a Finlàndia fa dos anys es va fer un experiment amb un grup reduït de nounats per cesària a qui van donar un batut de llet i femta maternes per intentar restaurar el procés natural de transmissió de microbiota entre mares i fills i reduir així el risc d’emmalaltir d’aquells infants.

“En aquell moment, ja van veure que la composició de la microbiota dels nadons era més similar a la dels nascuts vaginalment”, explica Vallès Colomer, que ha participat en la continuació d’aquell estudi fent una anàlisi metagenòmica de mostres de femta dels infants d'1 i 3 setmanes, 6 i 12 mesos. “Es restaura de manera efectiva i els nivells de bacteris potencialment patogènics són més baixos, en comparació amb nadons nascuts per cesària que no van prendre el batut”, destaca Vallès Colomer.

Tot i que d’altres estudis que han seguit durant la primera infància a infants que van néixer de les dues maneres conclouen que al cap de tres anys la microbiota dels uns i dels altres és pràcticament igual, per a aquesta investigadora els primers anys de vida “poden ser finestres de desenvolupament crucials per entrenar el sistema immunitari”. Aquests nens, si no hi ha cap intervenció, continuen tenint “més probabilitats de patir asma, al·lèrgies i algunes malalties autoimmunitàries”, afegeix.

Per a Vallès Colomer, el trasplantament fecal que van fer als nounats a través del batut de llet materna i femta “obre la porta a possibles tractaments personalitzats", en què s’analitzarà quins bacteris té l’infant i quins li falten per "inocular-lo amb un còctel personalitzat" que pugui reduir el risc de malaltia. "Encara no som aquí, però hi estem avançant", assegura.

Deu anys de lideratge a Catalunya

Aquesta biotecnòloga ha participat aquesta setmana en un congrés internacional sobre el microbioma humà, els Barcelona Debates on the Human Microbiome, organitzat per IrsiCaixa, que s’ha celebrat al Museu de la Ciència Cosmocaixa, a Barcelona. Es tracta d’una de les cites científiques de referència en recerca en aquest àmbit i enguany ha arribat a la desena edició.

“Fa 10 anys vam ser pioners”, considera Roger Paredes, investigador principal d’IrsiCaixa, cap del servei de malalties infeccioses de l’Hospital Germans Trias i Pujol de Badalona i alma mater d’aquesta trobada científica. “Aleshores vam començar a intuir que la microbiota intestinal era crucial per a la salut humana i que tindria importants repercussions en la pràctica de la medicina”, recorda. En aquell moment, “encara estàvem lluny: calia molta recerca bàsica per poder-la emprar com a eina de diagnòstic i per fer intervencions terapèutiques. Ara ja estem molt més a prop”, diu Paredes.

“La comprensió del microbioma humà és fonamental per abordar els reptes de salut globals”, afegeix Francisco Guarner, gastroenteròleg de l’Hospital Vall d'Hebron i un dels primers investigadors, i més reconeguts, en aquest àmbit, a l’institut de recerca d’aquest hospital (VHIR). Ell ha coliderat juntament amb Paredes l’organització d’aquest congrés internacional.

Entre els reptes que destaca Guarner hi ha la comprensió del paper que tenen els bacteris del còlon en l’aparició de malalties. Cada vegada hi ha més estudis que vinculen els desequilibris, alteracions i empobriment de la microbiota intestinal amb patologies, sobretot immunitàries, com l’esclerosi múltiple, i inflamatòries, com la covid o el càncer. El cas més evident són els tumors de còlon, però també s’ha demostrat una vinculació en tumors de fetge, de cap i coll, i fins i tot en pàncrees.

La investigadora del Centre Nacional d’Investigacions Oncològiques (CNIO) Núria Malats va demostrar fa un parell d’anys que es podia diagnosticar de manera precoç un tumor pancreàtic a partir d’una combinació de bacteris. “És un conjunt de 27 microorganismes, gairebé tots bacteris, que quan es presenten en quantitats elevades prediuen un tumor de pàncrees, el que obre la porta a poder practicar una cirurgia i extirpar-lo”, explica. I puntualitza: “No està clar que la microbiota sigui el factor inicial, però sí que sembla que promou el tumor i en facilita el progrés”.

Influència en l’efectivitat dels fàrmacs

A més de permetre el diagnòstic precoç de malalties, la microbiota intestinal influeix en la resposta que tenim als tractaments, precisament per aquesta relació estreta que estableix amb el nostre sistema de defensa des que naixem. En aquest sentit, el projecte internacional MISTRAL, que compta amb 10 milions d’euros de finançament dels fons Horitzó 2020 de la UE i està liderat per IrsiCaixa, avalua si es pot predir l’eficàcia de les vacunes que s’estan desenvolupant contra el VIH en funció dels bacteris intestinals.

“Busquem identificar biomarcadors, entendre quines característiques del microbioma permeten predir qui respondrà millor a les vacunes”, explica Paredes, que afegeix que “l’efectivitat de molts fàrmacs, com les immunoteràpies del càncer o les vacunes, depèn de l’estat del sistema immunitari en cada moment, que sabem que està en interacció constant amb la microbiota”. Per a Vallès Colomer està clar que “en el futur l’activitat de molts fàrmacs estarà lligada a la composició de la microbiota i es faran servir bacteris com a fàrmacs, sigui per administrar un determinat mèdicament o pels efectes de les molècules que secreten”.

Cap a la medicina personalitzada

Així, en un futur es podrà prendre una mostra de femta d’una persona, analitzar el seu microbioma i avaluar el risc que desenvolupi un problema de salut; una cosa força semblant a les actuals anàlisis genètiques. I això obrirà la porta a poder fer estratègies de prevenció.

El següent pas serà veure si es pot restaurar la microbiota intestinal o modular-la per revertir processos. Ja hi ha estudis en marxa amb obesitat i diabetis tipus 2 que utilitzen soques específiques de bacteris o que intenten pal·liar els símptomes de l’esclerosi múltiple i l’artritis reumatoide i aturar-ne la progressió des del còlon. A més, alguns investigadors treballen dissenyant dietes personalitzades adreçades a afavorir l’augment de bacteris beneficiosos per tractar malalties o millorar l’eficàcia d’un tractament.

“Cal paciència”, admet Paredes. “No hi ha cap microbiòleg ni immunòleg que dubti del paper cabdal de la microbiota en la salut humana, però és un repte traslladar tot el coneixement obtingut a l'experiència clínica. Encara falta, però ens estem aproximant”, conclou el metge.