Senzorji za implantacijo zaznavajo zgodnje znake zavrnitve organov pri miših

Nova študija, objavljena v reviji Science Advances, poroča, da mikroporozni oder deluje kot minimalno invazivna metoda nadzora za odkrivanje zavrnitve pred odpovedjo presadka pri mišjem modelu.

Ti senzorji so prvi korak k ustvarjanju orodja, ki bi zdravnikom lahko zagotovilo pomembne zgodnje informacije o možnosti zavrnitve organov pri bolnikih s presaditvijo.

Presaditev organov spremlja agresivna imunosupresija za preprečitev zavrnitve presadka. Vendar pa lahko prekomerna imunosupresija poveča tveganje za razvoj neoplazem in oportunističnih okužb, nezadostna imunosupresija pa lahko povzroči poškodbo presadka.

Tradicionalno se biopsije presadkov izvajajo za oceno učinkovitosti imunosupresije. Vendar pa imajo te invazivne biopsije znatno variabilnost in so zapozneli kazalnik zavrnitve. Za odkrivanje zavrnitve pred odpovedjo presadka je ekipa raziskovalcev z Univerze v Michiganu uporabila mikroporozni oder, ki deluje kot minimalno invazivna metoda spremljanja.

Po presaditvi srca ali kože pri miših nišni vsadki kopičijo prirojene in prilagodljive imunske celice, analize genske ekspresije pa identificirajo biomarkerje akutne celične zavrnitve alografta (ACAR), preden se pojavijo klinični znaki odpovedi presadka.

Začetne študije so bile izvedene z adoptivnim prenosom celic T v nekompatibilne alografte, kar je omogočilo osredotočenost na zavrnitev, ki jo posredujejo celice T, sledile pa so validacijske študije pri živalih divjega tipa. Nišni oder omogoča pogosto vzorčenje celic, panel genetskih biomarkerjev pa loči miši, ki zavračajo alografte, od miši z zdravimi presadki.

»Študija spremljanja imunskih odzivov je postala vznemirljiva zaradi porasta imunoterapij. To odkrivanje neželenega imunskega odziva ima pomembne medicinske posledice, saj pogosto ne veste za neželeni odziv, dokler organ ne začne izgubljati funkcije,« je dejal Lonnie Shi, profesor biomedicinskega inženirstva na Univerzi v Michiganu in soavtor študije.

Novi postopek se začne z vsaditvijo poroznega ogrodja pod kožo, kjer se v porah razvije tkivo. Razvijajoče se tkivo postane prekrvavljeno. Končni učinek je, da skozi ta prostor prehajajo krvne žile in skoznje krožijo imunske celice.

Material izzove odziv tujka, kar vodi do rekrutiranja imunskih celic. Pomembno je, da te celice kažejo tkivno specifičen fenotip, ne pa tistega, ki kroži v krvnem obtoku, kar raziskovalcem omogoča spremljanje tkivnih odzivov skozi čas.

"Ko se imunski sistem aktivira v kontekstu zavrnitve presadka, lahko na vsadku vidite aktivirane imunske celice," je dejal Shi.

Zmožnost ocenjevanja imunskih odzivov v tkivih bi lahko bila močno orodje za raziskovalce, ki preučujejo imunski sistem. Serijska analiza celičnih transkriptomov bi lahko odkrila morebitno zavrnitev organa z minimalno invazivno biopsijo namesto z biopsijo presadka z večjim tveganjem.

"Preživetje presadkov trdnih organov velja za enega najpomembnejših dosežkov sodobne medicine, vendar pogosto spregledamo agresivne terapije, ki so potrebne po presaditvi za ohranitev zdravih presadkov," je dejal Russell Urie, podoktorski sodelavec na oddelku za biomedicinski inženiring na Univerzi v Michiganu.

"Ti vsadljivi senzorji lahko zaznajo zelo zgodnje procese zavrnitve, kar je prvi korak k orodju za personalizirano oskrbo po presaditvi in zmanjšanje invazivnih postopkov ter uničujočih stranskih učinkov, ki jih morajo prejemniki presadkov trenutno prenašati," je dodal Uri.

"To bo še posebej pomembno za prejemnike presajenih organov v otroštvu in adolescenci, saj morajo več desetletij prestajati zdravljenje in biopsije ter celo ponavljati presaditve."