Implantācijas sensori nosaka agrīnas orgānu atmešanas pazīmes pelēm

Jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Science Advances, liecina, ka mikroporainā sastatne darbojas kā minimāli invazīva uzraudzības metode, lai atklātu atgrūšanu pirms transplantāta atteices peles modelī.

Šie sensori ir pirmais solis ceļā uz rīka izveidi, kas varētu sniegt ārstiem svarīgu agrīnu informāciju par orgānu atgrūšanas iespējamību transplantācijas pacientiem.

Orgānu transplantāciju pavada agresīva imūnsupresija, lai novērstu transplantāta atgrūšanu. Tomēr pārmērīga imūnsupresija var palielināt audzēju un oportūnistisku infekciju attīstības risku, un nepietiekama imūnsupresija var izraisīt transplantāta bojājumus.

Tradicionāli transplantācijas biopsijas tiek veiktas, lai novērtētu imūnsupresijas efektivitāti. Tomēr šīm invazīvajām biopsijām ir ievērojama mainība, un tās ir atpalicis atgrūšanas rādītājs. Lai atklātu atgrūšanu pirms transplantāta atteices, Mičiganas Universitātes pētnieku komanda izmantoja mikroporainu karkasu, kas darbojas kā minimāli invazīva uzraudzības metode.

Pēc sirds vai ādas transplantācijas pelēm nišas implanti uzkrāj iedzimtas un adaptīvas imūnās šūnas, un gēnu ekspresijas analīzes identificē akūtas šūnu allotransplantāta atgrūšanas (ACAR) biomarķierus, pirms rodas transplantāta mazspējas klīniskās pazīmes.

Sākotnējie pētījumi tika veikti ar T šūnu adaptīvu pārnesi nesaderīgos allotransplantātos, ļaujot koncentrēties uz T šūnu mediētu atgrūšanu, kam sekoja validācijas pētījumi ar savvaļas tipa dzīvniekiem. Nišas karkass ļauj bieži ņemt šūnu paraugus, un ģenētisko biomarķieru panelis atšķir peles, kas atgrūž allotransplantātus, no pelēm ar veseliem transplantātiem.

"Imūnreakciju uzraudzības pētījums ir kļuvis aizraujošs imunoterapiju pieauguma dēļ. Šai nevēlamas imūnreakcijas noteikšanai ir būtiska medicīniska ietekme, jo bieži vien jūs nezināt par nevēlamu reakciju, kamēr orgāns nesāk zaudēt funkcijas," sacīja Lonijs Ši, biomedicīnas inženierijas profesors Mičiganas Universitātē un pētījuma līdzautors.

Jaunais process sākas ar poraina karkasa implantēšanu zem ādas, kur porās attīstās audi. Attīstošie audi kļūst vaskularizēti. Gala rezultāts ir tāds, ka asinsvadi iziet cauri šai telpai, un imūnās šūnas cirkulē caur tiem.

Materiāls izraisa svešķermeņa reakciju, kas noved pie imūnšūnu piesaistes. Svarīgi ir tas, ka šīm šūnām piemīt audiem specifisks fenotips, nevis cirkulējošs, kas ļauj pētniekiem laika gaitā uzraudzīt audu reakcijas.

"Kad imūnsistēma tiek aktivizēta transplantāta atgrūšanas kontekstā, uz implanta var redzēt aktivētas imūnās šūnas," sacīja Ši.

Spēja novērtēt imūnās atbildes reakcijas audos varētu būt spēcīgs instruments pētniekiem, kas pēta imūnsistēmu. Šūnu transkriptomu sērijveida analīze varētu atklāt potenciālu orgānu atgrūšanu ar minimāli invazīvu biopsiju, nevis augstāka riska transplantācijas biopsiju.

"Cietu orgānu transplantātu izdzīvošana tiek uzskatīta par vienu no svarīgākajiem mūsdienu medicīnas sasniegumiem, tomēr mēs bieži vien aizmirstam par agresīvām terapijām, kas nepieciešamas pēc transplantācijas, lai saglabātu veselīgus transplantātus," sacīja Rasels Ūrijs, pēcdotorantūras stipendiāts Mičiganas Universitātes Biomedicīnas inženierijas katedrā.

"Šie implantējamie sensori var atklāt ļoti agrīnus atgrūšanas procesus, kas ir pirmais solis ceļā uz personalizētas pēctransplantācijas aprūpes rīku un invazīvo procedūru un postošo blakusparādību samazināšanu, kas transplantācijas saņēmējiem pašlaik jācieš," piebilda Uri.

"Tas būs īpaši svarīgi orgānu transplantācijas saņēmējiem bērnībā un pusaudža gados, jo viņiem vairākas desmitgades jāveic ārstēšana un biopsijas, un pat atkārtotas transplantācijas."