Implantacijos jutikliai nustato ankstyvuosius organų atmetimo požymius pelėms

Naujame žurnale „Science Advances“ paskelbtame tyrime teigiama, kad mikroporinis pastoliai veikia kaip minimaliai invazinis stebėjimo metodas, skirtas aptikti atmetimą prieš transplantato atmetimą pelės modelyje.

Šie jutikliai yra pirmas žingsnis kuriant įrankį, kuris galėtų suteikti gydytojams svarbios ankstyvos informacijos apie organų atmetimo galimybę transplantacijos pacientams.

Organų transplantacija atliekama kartu su agresyvia imunosupresija, siekiant išvengti transplantato atmetimo reakcijos. Tačiau per didelė imunosupresija gali padidinti navikų ir oportunistinių infekcijų išsivystymo riziką, o nepakankama imunosupresija gali sukelti transplantato pažeidimą.

Tradiciškai transplantacijos biopsijos atliekamos siekiant įvertinti imunosupresijos veiksmingumą. Tačiau šios invazinės biopsijos pasižymi dideliu kintamumu ir yra vėluojantis atmetimo rodiklis. Siekdama aptikti atmetimą prieš transplantato atmetimą, Mičigano universiteto tyrėjų komanda naudojo mikroporinį karkasą, kuris veikia kaip minimaliai invazinis stebėjimo metodas.

Po širdies ar odos transplantacijos pelėms nišiniai implantai kaupia įgimtas ir adaptyvias imunines ląsteles, o genų ekspresijos analizės nustato ūminio ląstelių alografto atmetimo (ACAR) biožymenis dar prieš pasireiškiant klinikiniams transplantato atmetimo požymiams.

Pradiniai tyrimai buvo atlikti su T ląstelių adaptyviu perkėlimu į nesuderinamus alograftus, leidžiant sutelkti dėmesį į T ląstelių sukeltą atmetimą, o vėliau atlikti patvirtinimo tyrimai su laukinio tipo gyvūnais. Nišinė sistema leidžia dažnai imti ląstelių mėginius, o genetinių biožymenų grupė atskiria peles, kurios atmeta alograftus, nuo pelių su sveikais transplantatais.

„Imuninio atsako stebėjimo tyrimas tapo įdomus dėl imunoterapijos atsiradimo. Šis nepageidaujamo imuninio atsako aptikimas turi didelę medicininę reikšmę, nes dažnai apie nepageidaujamą atsaką nežinoma, kol organas nepradeda prarasti funkcijos“, – teigė Lonnie Shi, Mičigano universiteto biomedicinos inžinerijos profesorius ir tyrimo bendraautoris.

Naujasis procesas prasideda implantuojant porėtą karkasą po oda, kur porose vystosi audinys. Besivystantis audinys tampa vaskuliarizuotas. Galutinis rezultatas yra tas, kad kraujagyslės praeina per šią ertmę, o imuninės ląstelės cirkuliuoja per jas.

Medžiaga sukelia svetimkūnio reakciją, kuri skatina imuninių ląstelių pritraukimą. Svarbu tai, kad šios ląstelės pasižymi audiniams būdingu fenotipu, o ne cirkuliuojančiu, todėl tyrėjai gali stebėti audinių reakcijas laikui bėgant.

„Kai imuninė sistema aktyvuojama transplantato atmetimo atveju, implante galite pamatyti aktyvuotas imunines ląsteles“, – sakė Shi.

Galimybė įvertinti imuninį atsaką audiniuose galėtų būti galinga priemonė imuninę sistemą tiriantiems tyrėjams. Serijinė ląstelių transkriptomų analizė galėtų aptikti galimą organų atmetimą atliekant minimaliai invazinę biopsiją, o ne didesnės rizikos transplantacijos biopsiją.

„Kietų organų transplantatų išgyvenamumas laikomas vienu svarbiausių šiuolaikinės medicinos pasiekimų, tačiau dažnai pamirštame agresyvius gydymo būdus, reikalingus po transplantacijos, siekiant išlaikyti sveikus transplantatus“, – teigė Russellas Urie, Mičigano universiteto Biomedicininės inžinerijos katedros podoktorantūros bendradarbis.

„Šie implantuojami jutikliai gali aptikti labai ankstyvus atmetimo procesus, o tai yra pirmas žingsnis kuriant individualizuotą po transplantacijos priežiūrą ir sumažinant invazines procedūras bei niokojančius šalutinius poveikius, kuriuos šiuo metu turi patirti transplantacijos recipientai“, – pridūrė Uri.

„Tai bus ypač svarbu vaikystėje ir paauglystėje organų transplantacijos recipientams, nes jiems kelis dešimtmečius tenka gydytis, atlikti biopsijas ir netgi pakartoti transplantacijas.“