Сензорите за импланти откриват ранни признаци на отхвърляне на органи при мишки

Ново проучване, публикувано в Science Advances, съобщава, че микропоресто скеле функционира като минимално инвазивен метод за наблюдение за откриване на отхвърляне преди неуспех на присадката в миши модел.

Тези сензори са първата стъпка към създаването на инструмент, който може да предостави на лекарите важна ранна информация за възможността за отхвърляне на органи при трансплантирани пациенти.

Трансплантацията на органи е придружена от агресивна имуносупресия за предотвратяване на отхвърлянето на присадката. Прекомерната имуносупресия обаче може да увеличи риска от развитие на неоплазми и опортюнистични инфекции, а недостатъчната имуносупресия може да доведе до увреждане на присадката.

Обикновено се извършват биопсии на трансплантирания орган, за да се оцени ефективността на имуносупресията. Въпреки това, тези инвазивни биопсии имат значителна вариабилност и са изоставащ индикатор за отхвърляне. За да открие отхвърляне преди неуспех на присадката, екип от изследователи от Мичиганския университет използва микропоресто скеле, което функционира като минимално инвазивен метод за наблюдение.

След трансплантация на сърце или кожа при мишки, вродени и адаптивни имунни клетки се натрупват в нишови импланти, а анализите на генната експресия идентифицират биомаркери за остро отхвърляне на клетъчен алографт (ACAR) преди появата на клинични признаци на увреждане на присадката.

Първоначалните проучвания бяха проведени с адоптивен трансфер на Т клетки към несъответстващи алотрансплантати, което позволява фокусиране върху медиираното от Т клетки отхвърляне, последвано от проучвания за валидиране при животни от див тип. Скелето на нишата позволява често вземане на клетъчни проби и панел от генетични биомаркери разграничава мишки, които отхвърлят алогенни присадки, от мишки, които получават здрави присадки.

„Изследванията за наблюдение на имунните реакции станаха вълнуващи с нарастването на имунотерапиите. Това откриване на нежелан имунен отговор има значително медицинско обещание, тъй като често не го правите знаем за нежелан отговор, докато органът не започне да губи функция“, каза Лони Шей, професор по биомедицинско инженерство в Мичиганския университет и съавтор на изследването.

Новият процес започва с имплантирането на поресто скеле под кожата, където тъканта се развива в порите. Развиващата се тъкан става васкуларизирана. Крайният ефект е, че кръвоносните съдове преминават през това пространство и имунните клетки циркулират през тях.

Материалът предизвиква реакция на чуждо тяло, което води до набиране на имунни клетки. Важно е, че тези клетки показват тъканно-специфичен фенотип, а не специфичен за кръвообращението, което позволява на изследователите да наблюдават тъканните реакции във времето.

„Когато имунната система се активира в контекста на отхвърляне на присадката, може да видите активирани имунни клетки върху импланта, каза Ши.

Способността да се оценяват имунните отговори в тъканите може да бъде мощен инструмент за изследователите, изучаващи имунната система. Последователният анализ на клетъчни транскриптоми може да открие възможно отхвърляне на орган с минимално инвазивна биопсия вместо биопсия на трансплантиран орган, която е с по-висок риск.

„Оцеляването при трансплантация на солидни органи се счита за един от най-важните постижения в съвременната медицина, но ние често пренебрегваме агресивните терапии, необходими след трансплантацията за поддържане на здрави присадки“, каза Ръсел Ури, постдокторант в катедрата по биомедицинско инженерство в Мичиганския университет.

„Тези имплантируеми сензори могат да открият много ранни процеси на отхвърляне, което е първата стъпка към инструмент за персонализирана грижа след трансплантация и минимизиране на инвазивните процедури и опустошителните странични ефекти, които в момента трябва да понесат реципиентите на трансплантант“, добави Ури. p >

"Това ще бъде особено важно за реципиентите на трансплантирани органи в детството и юношеството, тъй като те трябва да преминат през лечение и биопсии в продължение на няколко десетилетия и дори повторна трансплантация."