Implantų jutikliai aptinka ankstyvus pelių organų atmetimo požymius

Naujame tyrime, paskelbtame Science Advances, pranešama, kad mikroporiniai karkasai veikia kaip minimaliai invazinis stebėjimo metodas, leidžiantis nustatyti atmetimą prieš transplantato gedimą pelės modelyje.

Šie jutikliai yra pirmasis žingsnis kuriant įrankį, kuris gali suteikti gydytojams svarbios ankstyvos informacijos apie organo atmetimo galimybę pacientams, kuriems persodintas.

Organų transplantacija yra kartu su agresyvia imunosupresija, kad būtų išvengta transplantato atmetimo. Tačiau per didelis imuniteto slopinimas gali padidinti neoplazmų ir oportunistinių infekcijų atsiradimo riziką, o nepakankamas imunosupresinis poveikis gali sukelti transplantato pažeidimą.

Paprastai persodinto organo biopsijos atliekamos siekiant įvertinti imunosupresijos veiksmingumą. Tačiau šios invazinės biopsijos labai skiriasi ir yra atsiliekantis atmetimo rodiklis. Siekdama nustatyti atmetimą prieš transplantato nepakankamumą, Mičigano universiteto mokslininkų komanda naudojo mikroporuotus pastolius, kurie veikia kaip minimaliai invazinis stebėjimo metodas.

Pelėms po širdies ar odos transplantacijos įgimtos ir adaptyvios imuninės ląstelės kaupiasi nišiniuose implantuose, o genų ekspresijos analizės metu nustatomi ūminio ląstelinio transplantato atmetimo (ACAR) biomarkeriai prieš atsirandant klinikiniams transplantato pažeidimo požymiams.

Pradiniai tyrimai buvo atlikti su adaptyviu T ląstelių perkėlimu į nesuderintus alotransplantatus, leidžiančius sutelkti dėmesį į T ląstelių sukeltą atmetimą, o po to buvo atlikti patvirtinimo tyrimai su laukinio tipo gyvūnais. Nišiniai karkasai leidžia dažnai imti ląstelių mėginius, o genetinių biologinių žymenų grupė atskiria peles, kurios atmeta alogeninius transplantatus, nuo pelių, kurios gauna sveikus transplantatus.

"Imuninio atsako stebėjimo tyrimai tapo įdomūs, kai išpopuliarėjo imunoterapijos. Šis nepageidaujamo imuninio atsako aptikimas turi didelę medicininę perspektyvą, nes dažnai to nedarote žinoti apie nepageidaujamą atsaką, kol organas pradės prarasti funkciją“, – sakė Lonnie Shea, Mičigano universiteto biomedicinos inžinerijos profesorė ir tyrimo bendraautorė.

Naujas procesas prasideda porėto karkaso implantavimu po oda, kur porose vystosi audiniai. Besivystantis audinys tampa kraujagysles. Grynasis poveikis yra tas, kad kraujagyslės praeina per šią erdvę, o imuninės ląstelės cirkuliuoja per jas.

Medžiaga sukelia svetimkūnio reakciją, dėl kurios atsiranda imuninių ląstelių. Svarbu tai, kad šios ląstelės turi specifinį audiniams, o ne kraujotakai būdingą fenotipą, todėl mokslininkai gali stebėti audinių atsakus laikui bėgant.

„Kai imuninė sistema suaktyvinama dėl transplantato atmetimo, ant implanto galite matyti suaktyvėjusias imunines ląsteles“, – sakė Shi.

Gebėjimas įvertinti imuninį atsaką audiniuose gali būti galinga priemonė imuninę sistemą tyrinėjantiems mokslininkams. Nuosekli ląstelių transkriptų analizė gali aptikti galimą organo atmetimą naudojant minimaliai invazinę biopsiją, o ne persodinto organo biopsiją, kuri kelia didesnę riziką.

„Išgyvenamumas po organų persodinimo yra laikomas vienu iš svarbiausių šiuolaikinės medicinos pasiekimų, tačiau mes dažnai nepastebime agresyvios terapijos, reikalingos po transplantacijos, kad išlaikytume sveikus transplantatus“, – sakė Russellas Urie, Biomedicinos inžinerijos katedros doktorantas. Mičigano universitetas.

"Šie implantuojami jutikliai gali aptikti labai ankstyvus atmetimo procesus, o tai yra pirmas žingsnis siekiant sukurti personalizuotą priežiūrą po transplantacijos ir sumažinti invazines procedūras bei niokojantį šalutinį poveikį, kurį šiuo metu turi patirti transplantacijos recipientai", - pridūrė Uri. P >

„Tai bus ypač svarbu organų transplantacijos recipientams vaikystėje ir paauglystėje, nes kelis dešimtmečius jiems turi būti atliktas gydymas, biopsijos ir net pakartotinė transplantacija.“