Applications - Maladies infectieuses
Maladies infectieuses et métabolomique
Explorez la puissance de la métabolomique dans la recherche sur les maladies infectieuses pour des diagnostics de précision et des interventions personnalisées.
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Ressources sur les maladies infectieuses
Métabolomique dans les maladies infectieuses
Les maladies infectieuses représentent un formidable défi dans le domaine de la recherche médicale en raison de leur nature complexe et dynamique. Les approches traditionnelles se concentrent souvent sur la compréhension des aspects génétiques ou protéomiques des agents pathogènes, mais ces méthodes ne parviennent pas toujours à saisir les interactions complexes entre l'hôte et l'agent pathogène au cours de l'infection. En outre, l'hétérogénéité des réponses de l'hôte et les diverses stratégies employées par les agents pathogènes font qu'il est difficile de démêler les subtilités moléculaires sous-jacentes aux maladies infectieuses de manière exhaustive. Cette limitation entrave l'identification de biomarqueurs pour la détection précoce, le pronostic et le traitement, empêchant ainsi le développement de stratégies thérapeutiques efficaces.
La métabolomique est un outil qui transforme la recherche sur les maladies infectieuses, car elle offre une perspective holistique qui comble les lacunes des méthodes conventionnelles. En étudiant l'ensemble des métabolites d'un système biologique, la métabolomique donne un aperçu complet des processus biochimiques qui se déroulent pendant l'infection. Cette approche permet aux chercheurs de surveiller les changements dans le profil métabolique de l'hôte et l'empreinte métabolique des agents pathogènes envahissants. La métabolomique facilite non seulement l'identification de biomarqueurs uniques associés aux maladies infectieuses, mais elle met également en lumière les mécanismes sous-jacents qui régissent la progression de la maladie. La capacité à saisir l'interaction dynamique entre le métabolisme de l'hôte et celui du pathogène améliore notre compréhension de la dynamique de l'infection, ouvrant la voie au développement d'interventions thérapeutiques ciblées et personnalisées. Par essence, la métabolomique contribue à faire progresser nos connaissances sur les maladies infectieuses, offrant un outil puissant pour déchiffrer le paysage moléculaire complexe et, en fin de compte, améliorer les résultats pour les patients.
Découvrir des informations fonctionnelles et exploitables grâce à la métabolomique
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les différents facteurs qui influencent le risque, l'étiologie et la pathogenèse des maladies infectieuses. Metabolon peut aider les chercheurs à saisir et à décrire les interactions complexes entre l'hôte et le pathogène au cours de l'infection grâce à l'analyse métabolomique. La métabolomique globale peut être utilisée pour identifier les perturbations métaboliques au cours de l'infection, tandis que des panels ciblés peuvent être utilisés pour identifier et vérifier les biomarqueurs diagnostiques, prédictifs et thérapeutiques.
Une vision globale des interactions entre l'hôte et le pathogène
La métabolomique fournit un aperçu complet des interactions complexes entre les organismes hôtes et les agents pathogènes au cours d'une infection. En analysant l'ensemble des métabolites présents dans les échantillons biologiques, les chercheurs peuvent identifier des changements subtils dans les voies métaboliques, ce qui permet de mieux comprendre comment les agents pathogènes manipulent le métabolisme de l'hôte et comment ce dernier réagit à l'infection. Cette perspective holistique améliore notre capacité à découvrir des événements moléculaires clés et des voies de signalisation, faisant ainsi progresser le domaine de la recherche sur les maladies infectieuses.L'infection récurrente à Clostridium difficile en est un excellent exemple.Les changements de métabolites dans le microbiome de l'hôte ont permis de prédire le risque d'infection récurrente.Ces informations ont été utilisées pour mettre au point un médicament à base de microbiome destiné à réduire le risque de récidive.
McGovern BH, Ford CB, Henn MR, et al. SER-109, an Investigational Microbiome Drug to Reduce Recurrence After Clostridioides difficile Infection : Lessons Learned From a Phase 2 Trial. Clin Infect Dis. 2021;72(12):2132-2140. doi:10.1093/cid/ciaa387
Feuerstadt P, Louie TJ, Lashner B, et al. SER-109, an Oral Microbiome Therapy for Recurrent Clostridioides difficile Infection. N Engl J Med. 2022;386(3):220-229. doi:10.1056/NEJMoa2106516
Découverte de biomarqueurs
La métabolomique joue un rôle crucial dans l'identification des biomarqueurs associés aux maladies infectieuses. Ces biomarqueurs peuvent être utilisés pour la détection précoce, le diagnostic précis, la détermination de la gravité de la maladie et le suivi de son évolution. Dans une étude publiée dans Cell Systems, une approche multiomique comprenant l'ARN-seq, l'immunophénotypage et la métabolomique a été utilisée pour identifier les signatures génétiques et métaboliques associées à la gravité de la maladie COVID-19, identifiant le cycle TCA comme une voie métabolique cible clé pour de nouvelles thérapies COVID-19. Les chercheurs ont également construit des réseaux personnalisés à partir de ces données, démontrant comment l'intégration de la métabolomique avec d'autres données omiques peut ouvrir la voie à la recherche en médecine personnalisée.
Ambikan AT, Yang H, Krishnan S et al. Les analyses de réseaux personnalisés multi-omiques mettent en évidence une perturbation progressive du métabolisme central associée à la gravité de la maladie COVID-19. Cell Syst. 2022;13(8):665-681. doi : 10.1016/j.cels.2022.06.006
Stratégies de traitement personnalisées
La métabolomique permet de développer des stratégies de traitement personnalisées dans la gestion des maladies infectieuses. La compréhension détaillée des interactions hôte-pathogène et des changements métaboliques associés permet d'identifier des cibles spécifiques pour l'intervention thérapeutique. Cette approche personnalisée tient compte des variations individuelles dans la réponse de l'hôte à l'infection, ce qui permet de mettre au point des traitements plus efficaces et mieux adaptés. La métabolomique contribue donc à l'avancement de la médecine de précision dans la recherche sur les maladies infectieuses, offrant la possibilité d'améliorer les résultats thérapeutiques et de réduire les effets indésirables en optimisant les traitements sur la base du profil métabolique unique d'un individu.Par exemple, les enfants peuls sont moins sensibles à la malaria que les enfants gouins.Dans une étude publiée dans Nature Metabolism, la métabolomique a détecté des tendances opposées dans ces groupes en ce qui concerne les métabolites associés à la parasitémie et à la réponse immunitaire, en particulier les stéroïdes anti-inflammatoires.La compréhension des différences dans les mécanismes de la maladie entre les personnes et les groupes peut guider les décisions en matière de prévention et de traitement.
Abdrabou W, Dieng MM, Diawara A, et al. Metabolome modulation of the host adaptive immunity in human malaria. Nat Metab. 2021;3(7):1001-1016. doi : 10.1038/s42255-021-00404-9
Applications de la métabolomique à la recherche sur les maladies infectieuses
- EDécouverte de biomarqueurs
- ERecherche en médecine personnalisée
- EÉvaluation du risque de maladie
- ESuivi de la réponse au traitement
- EComprendre la progression de la maladie
- EDécouverte et développement de médicaments
- EDétection précoce de la maladie
- EComprendre les mécanismes moléculaires des maladies
- EAssociations gène-métabolite
"Dans l'ensemble, ces données soulignent l'importance d'évaluer la pharmacocinétique du microbiome (c'est-à-dire la greffe des espèces de SER-109) et la pharmacodynamique (c'est-à-dire les changements dans les métabolites associés aux microbes et les changements globaux du microbiome) parallèlement à l'évaluation de l'efficacité clinique."
McGovern BH, Ford CB, Henn MR, et al.
SER-109, an Investigational Microbiome Drug to Reduce Recurrence After Clostridioides difficile Infection : Lessons Learned From a Phase 2 Trial. Clin Infect Dis. 2021;72(12):2132-2140. doi:10.1093/cid/ciaa387
La métabolomique au service des maladies infectieuses
L'infection à Clostridiodes difficile (CDI) est à l'origine de plus de 223 900 cas d'hospitalisation et de 12 800 décès par an aux États-Unis. Les symptômes comprennent la diarrhée, la colite, la déshydratation et la septicémie. Les antibiotiques traitent les symptômes de l'ICD en tuant les bactéries C. difficile en germination, mais ils n'éliminent pas les spores, ce qui permet une repousse rapide et un déséquilibre du microbiome, contribuant à l'ICD récurrente (ICDr). Seres Therapeutics a mis au point un traitement microbiome pour traiter l'IDCr et a réalisé un essai clinique de 8 semaines. Les résultats de cette étude ont indiqué que les sujets recevant le traitement présentaient une plus grande diversité d'espèces de microbes intestinaux, une réponse qui s'est maintenue pendant les 8 semaines de l'étude. Cette réponse est bénéfique car les microbes produisent des métabolites tels que les acides biliaires qui inhibent la germination et la croissance des spores deC. difficile.
Le panel ciblé d'acides biliaires de Metabolon, validé par les Bonnes Pratiques Cliniques (BPC), a contribué à démontrer le mécanisme d'action du traitement en confirmant l'augmentation des acides biliaires secondaires, associée à une inhibition de la germination des spores deC. difficile. Le groupe de recherche s'est également appuyé sur le Global Discovery Panel exclusif de Metabolonpour obtenir une image claire de l'activité biologique de la communauté microbienne et pour identifier des biomarqueurs potentiels basés sur le métabolisme qui pourraient informer sur la pharmacocinétique et la pharmacodynamique des médicaments.
L'approbation par la FDA de la thérapie basée sur le microbiome de Seres Therapeutics signifie la contribution essentielle de la métabolomique dans le développement d'un traitement efficace et facile à administrer pour la rCDI et ouvre la voie à une nouvelle catégorie de thérapies qui utilisent des interventions sur le microbiome. Metabolon est un collaborateur établi et fiable dans le domaine de la métabolomique, ayant exécuté plus de 10 000 projets au cours des 20 dernières années. Notre plateforme exclusive et complète de découverte globale placeMetabolon dans une position unique pour répondre aux questions de recherche complexes et diverses auxquelles est confrontée la communauté de recherche sur les maladies infectieuses, tandis que nos offres de panels ciblés permettent une approche plus ciblée pour poursuivre le voyage vers le développement de médicaments.
McGovern BH, Ford CB, Henn MR, et al. SER-109, an Investigational Microbiome Drug to Reduce Recurrence After Clostridioides difficile Infection : Lessons Learned From a Phase 2 Trial. Clin Infect Dis. 2021;72(12):2132-2140. doi:10.1093/cid/ciaa387
Feuerstadt P, Louie TJ, Lashner B, et al. SER-109, an Oral Microbiome Therapy for Recurrent Clostridioides difficile Infection. N Engl J Med. 2022;386(3):220-229. doi:10.1056/NEJMoa2106516
Publications et citations sur les maladies infectieuses
Metabolon a largement contribué à des publications allant de la recherche fondamentale aux essais cliniques.
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