A beültetési szenzorok a szervkilökődés korai jeleit észlelik egerekben

A Science Advances folyóiratban megjelent új tanulmány szerint a mikroporózus állványzat minimálisan invazív megfigyelési módszerként működik az egérmodellben a graft elégtelensége előtti kilökődés kimutatására.

Ezek az érzékelők jelentik az első lépést egy olyan eszköz létrehozása felé, amely fontos korai információkkal szolgálhat az orvosoknak a transzplantált betegek szervkilökődésének lehetőségéről.

A szervátültetést agresszív immunszuppresszió kíséri a graftkilökődés megelőzése érdekében. A túlzott immunszuppresszió azonban növelheti a daganatok és az opportunista fertőzések kialakulásának kockázatát, az elégtelen immunszuppresszió pedig a graft károsodásához vezethet.

Hagyományosan a transzplantációs biopsziákat az immunszuppresszió hatékonyságának felmérésére végzik. Ezek az invazív biopsziák azonban jelentős variabilitást mutatnak, és a kilökődés kései indikátorai. A Michigani Egyetem kutatócsoportja egy mikroporózus állványzatot használt, amely minimálisan invazív monitorozási módszerként működik, hogy a kilökődést még a graft elégtelensége előtt észlelje.

Egereken szív- vagy bőrátültetést követően a niche implantátumok veleszületett és adaptív immunsejteket halmoznak fel, és a génexpressziós elemzések azonosítják az akut sejtes allograft kilökődés (ACAR) biomarkereit, mielőtt a graft elégtelenségének klinikai jelei megjelennének.

A kezdeti vizsgálatokat T-sejtek inkompatibilis allograftokba történő adoptív transzferjével végezték, lehetővé téve a T-sejtek által közvetített kilökődésre való összpontosítást, majd vad típusú állatokon validációs vizsgálatokat végeztek. A niche állványzat lehetővé teszi a gyakori sejtmintavételt, és egy genetikai biomarkerek panelje megkülönbözteti az allograftokat kilökő egereket az egészséges grafttal rendelkező egerektől.

„Az immunválaszok monitorozásának tanulmányozása izgalmassá vált az immunterápiák térnyerése miatt. A nem kívánt immunválasz kimutatásának jelentős orvosi következményei vannak, mivel gyakran nem tudunk a nem kívánt válaszról, amíg egy szerv el nem kezd elveszíteni a funkcióját” – mondta Lonnie Shi, a Michigani Egyetem biomérnöki professzora és a tanulmány társszerzője.

Az új eljárás egy porózus váz beültetésével kezdődik a bőr alá, ahol a pórusokban szövet fejlődik. A fejlődő szövet vaszkularizálódik. Ennek eredményeként vérerek haladnak át ezen a téren, és immunsejtek keringenek rajtuk keresztül.

Az anyag idegentest-reakciót vált ki, ami immunsejtek toborzásához vezet. Fontos, hogy ezek a sejtek szövetspecifikus fenotípust mutatnak, nem pedig keringőt, ami lehetővé teszi a kutatók számára, hogy idővel nyomon kövessék a szöveti válaszokat.

„Amikor az immunrendszer aktiválódik a transzplantátum kilökődésének összefüggésében, aktivált immunsejtek láthatók az implantátumon” – mondta Shi.

A szövetekben az immunválaszok felmérésének képessége hatékony eszköz lehet az immunrendszert vizsgáló kutatók számára. A sejttranszkriptomok sorozatos elemzése minimálisan invazív biopsziával kimutathatja a potenciális szervkilökődést a magasabb kockázatú transzplantációs biopszia helyett.

„A szervátültetés utáni stabil túlélést a modern orvoslás egyik legfontosabb eredményének tartják, mégis gyakran figyelmen kívül hagyjuk az agresszív terápiákat, amelyekre a transzplantáció után szükség van az egészséges átültetések fenntartásához” – mondta Russell Urie, a Michigani Egyetem Biomedicinális Mérnöki Tanszékének posztdoktori munkatársa.

„Ezek a beültethető érzékelők képesek nagyon korai kilökődési folyamatok észlelésére, ami az első lépés a személyre szabott transzplantáció utáni ellátás eszköze felé, és minimalizálja az invazív eljárásokat és a pusztító mellékhatásokat, amelyeket a transzplantált betegeknek jelenleg el kell viselniük” – tette hozzá Uri.

„Ez különösen fontos lesz a gyermekkori és serdülőkori szervátültetésen átesettek számára, mivel évtizedekig kezelésen és biopszián kell átesniük, sőt, ismételt transzplantációkon is át kell esniük.”