Czujniki implantów wykrywają wczesne oznaki odrzucenia narządu u myszy
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Nowe badanie opublikowane w Science Advances donosi, że mikroporowate rusztowanie funkcjonuje jako minimalnie inwazyjna metoda nadzoru, pozwalająca wykryć odrzucenie przed niepowodzeniem przeszczepu w modelu mysim.
Te czujniki to pierwszy krok w kierunku stworzenia narzędzia, które może wcześnie dostarczyć lekarzom ważnych informacji na temat możliwości odrzucenia narządu u pacjentów po przeszczepieniu.
Przeszczepianiu narządów towarzyszy agresywna immunosupresja, która ma zapobiec odrzuceniu przeszczepu. Jednak nadmierna immunosupresja może zwiększać ryzyko rozwoju nowotworów i infekcji oportunistycznych, a niewystarczająca immunosupresja może prowadzić do uszkodzenia przeszczepu.
Zwykle wykonuje się biopsję przeszczepionego narządu w celu oceny skuteczności immunosupresji. Jednakże te inwazyjne biopsje charakteryzują się znaczną zmiennością i są opóźnionym wskaźnikiem odrzucenia. Aby wykryć odrzucenie przed niepowodzeniem przeszczepu, zespół naukowców z Uniwersytetu Michigan użył mikroporowatego rusztowania, które stanowi minimalnie inwazyjną metodę nadzoru.
Po przeszczepie serca lub skóry u myszy wrodzone i nabyte komórki odpornościowe gromadzą się w niszowych implantach, a analizy ekspresji genów identyfikują biomarkery ostrego komórkowego odrzucenia alloprzeszczepu (ACAR) przed wystąpieniem klinicznych objawów uszkodzenia przeszczepu.
Wstępne badania przeprowadzono z adopcyjnym przeniesieniem limfocytów T do niedopasowanych alloprzeszczepów, co pozwoliło skupić się na odrzuceniu za pośrednictwem limfocytów T, a następnie przeprowadzono badania walidacyjne na zwierzętach typu dzikiego. Niszowe rusztowanie umożliwia częste pobieranie próbek komórek, a panel biomarkerów genetycznych odróżnia myszy, które odrzucają przeszczepy allogeniczne, od myszy, które otrzymują zdrowe przeszczepy.
„Badania nad monitorowaniem odpowiedzi immunologicznych stały się ekscytujące wraz z rozwojem immunoterapii. To wykrycie niepożądanej odpowiedzi immunologicznej ma duże znaczenie medyczne, ponieważ często się tego nie robi wiedzieć o niepożądanej reakcji, dopóki narząd nie zacznie tracić funkcji” – powiedział Lonnie Shea, profesor inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Michigan i współautor badania.
Nowy proces rozpoczyna się od wszczepienia pod skórę porowatego rusztowania, w którym w porach rozwija się tkanka. Rozwijająca się tkanka staje się unaczyniona. Efektem końcowym jest to, że naczynia krwionośne przechodzą przez tę przestrzeń i krążą w nich komórki odpornościowe.
Materiał wywołuje reakcję na ciało obce, co skutkuje rekrutacją komórek odpornościowych. Co ważne, komórki te wykazują fenotyp specyficzny dla tkanki, a nie specyficzny dla krążenia, co pozwala badaczom monitorować reakcje tkanek w czasie.
„Kiedy układ odpornościowy jest aktywowany w kontekście odrzucenia przeszczepu, na implancie można zobaczyć aktywowane komórki odpornościowe” — powiedział Shi.
Możliwość oceny reakcji odpornościowych w tkankach może być potężnym narzędziem dla badaczy badających układ odpornościowy. Sekwencyjna analiza transkryptomów komórkowych może wykryć potencjalne odrzucenie narządu za pomocą biopsji minimalnie inwazyjnej zamiast biopsji przeszczepionego narządu, która wiąże się z większym ryzykiem.
„Przeżywalność przeszczepu narządu litego jest uważana za jeden z najważniejszych postępów w nowoczesnej medycynie, ale często pomijamy agresywne terapie potrzebne po przeszczepie, aby utrzymać zdrowe przeszczepy” — powiedział Russell Urie, adiunkt w Katedrze Inżynierii Biomedycznej na Uniwersytecie Michigan.
„Te wszczepialne czujniki mogą wykryć bardzo wczesne procesy odrzucenia, co jest pierwszym krokiem w kierunku narzędzia do spersonalizowanej opieki po przeszczepie i zminimalizowania inwazyjnych procedur i niszczycielskich skutków ubocznych, z którymi obecnie muszą się zmagać biorcy przeszczepów” — dodał Uri.
„Będzie to szczególnie ważne dla biorców przeszczepów narządów w dzieciństwie i okresie dojrzewania, ponieważ muszą oni przechodzić leczenie i biopsje przez kilka dziesięcioleci, a nawet powtarzać przeszczep."