Αισθητήρες εμφύτευσης ανιχνεύουν πρώιμα σημάδια απόρριψης οργάνων σε ποντίκια

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances αναφέρει ότι το μικροπορώδες ικρίωμα λειτουργεί ως μια ελάχιστα επεμβατική μέθοδος επιτήρησης για την ανίχνευση της απόρριψης πριν από την αποτυχία του μοσχεύματος σε ένα μοντέλο ποντικού.

Αυτοί οι αισθητήρες αποτελούν το πρώτο βήμα προς τη δημιουργία ενός εργαλείου που θα μπορούσε να παρέχει στους γιατρούς σημαντικές έγκαιρες πληροφορίες σχετικά με την πιθανότητα απόρριψης οργάνων σε ασθενείς με μεταμόσχευση.

Η μεταμόσχευση οργάνων συνοδεύεται από επιθετική ανοσοκαταστολή για την πρόληψη της απόρριψης του μοσχεύματος. Ωστόσο, η υπερβολική ανοσοκαταστολή μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο ανάπτυξης νεοπλασμάτων και ευκαιριακών λοιμώξεων, ενώ η ανεπαρκής ανοσοκαταστολή μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη του μοσχεύματος.

Παραδοσιακά, οι βιοψίες μοσχεύματος πραγματοποιούνται για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της ανοσοκαταστολής. Ωστόσο, αυτές οι επεμβατικές βιοψίες έχουν σημαντική μεταβλητότητα και αποτελούν έναν καθυστερημένο δείκτη απόρριψης. Για την ανίχνευση της απόρριψης πριν από την αποτυχία του μοσχεύματος, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν χρησιμοποίησε ένα μικροπορώδες ικρίωμα που λειτουργεί ως ελάχιστα επεμβατική μέθοδος παρακολούθησης.

Μετά από μεταμόσχευση καρδιάς ή δέρματος σε ποντίκια, τα εξειδικευμένα εμφυτεύματα συσσωρεύουν έμφυτα και προσαρμοστικά ανοσοκύτταρα και οι αναλύσεις γονιδιακής έκφρασης εντοπίζουν βιοδείκτες οξείας κυτταρικής απόρριψης αλλομοσχεύματος (ACAR) πριν εμφανιστούν κλινικά σημάδια αποτυχίας μοσχεύματος.

Οι αρχικές μελέτες πραγματοποιήθηκαν με υιοθετική μεταφορά Τ κυττάρων σε ασύμβατα αλλομοσχεύματα, επιτρέποντας την εστίαση στην απόρριψη που προκαλείται από Τ κύτταρα, ακολουθούμενες από μελέτες επικύρωσης σε ζώα άγριου τύπου. Το εξειδικευμένο σκελετό επιτρέπει συχνή δειγματοληψία κυττάρων και μια ομάδα γενετικών βιοδεικτών διακρίνει τα ποντίκια που απορρίπτουν αλλομοσχεύματα από τα ποντίκια με υγιή μοσχεύματα.

«Η μελέτη της παρακολούθησης των ανοσολογικών αποκρίσεων έχει γίνει συναρπαστική λόγω της αύξησης των ανοσοθεραπειών. Αυτή η ανίχνευση μιας ανεπιθύμητης ανοσολογικής απόκρισης έχει σημαντικές ιατρικές επιπτώσεις, επειδή συχνά δεν γνωρίζετε για μια ανεπιθύμητη απόκριση μέχρι να αρχίσει να χάνει τη λειτουργία του ένα όργανο», δήλωσε ο Lonnie Shi, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Η νέα διαδικασία ξεκινά με την εμφύτευση ενός πορώδους ικριώματος κάτω από το δέρμα, όπου αναπτύσσεται ιστός στους πόρους. Ο αναπτυσσόμενος ιστός αγγειώνεται. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι τα αιμοφόρα αγγεία διέρχονται από αυτόν τον χώρο και τα ανοσοκύτταρα κυκλοφορούν μέσω αυτών.

Το υλικό προκαλεί μια αντίδραση σε ξένο σώμα, η οποία οδηγεί στην στρατολόγηση ανοσοκυττάρων. Είναι σημαντικό ότι αυτά τα κύτταρα εμφανίζουν έναν φαινότυπο ειδικό για τον ιστό και όχι κυκλοφορούντα, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρακολουθούν τις αντιδράσεις των ιστών με την πάροδο του χρόνου.

«Όταν το ανοσοποιητικό σύστημα ενεργοποιείται στο πλαίσιο της απόρριψης μοσχεύματος, μπορείτε να δείτε ενεργοποιημένα ανοσοκύτταρα στο εμφύτευμα», είπε ο Shi.

Η ικανότητα αξιολόγησης των ανοσολογικών αποκρίσεων στους ιστούς θα μπορούσε να αποτελέσει ένα ισχυρό εργαλείο για τους ερευνητές που μελετούν το ανοσοποιητικό σύστημα. Η σειριακή ανάλυση κυτταρικών μεταγραφωμάτων θα μπορούσε να ανιχνεύσει πιθανή απόρριψη οργάνου με μια ελάχιστα επεμβατική βιοψία αντί για μια βιοψία μοσχεύματος υψηλότερου κινδύνου.

«Η επιβίωση των μοσχευμάτων συμπαγών οργάνων θεωρείται ένα από τα σημαντικότερα επιτεύγματα της σύγχρονης ιατρικής, ωστόσο συχνά παραβλέπουμε τις επιθετικές θεραπείες που απαιτούνται μετά τη μεταμόσχευση για τη διατήρηση υγιών μοσχευμάτων», δήλωσε ο Russell Urie, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.

«Αυτοί οι εμφυτεύσιμοι αισθητήρες μπορούν να ανιχνεύσουν πολύ πρώιμες διαδικασίες απόρριψης, κάτι που αποτελεί ένα πρώτο βήμα προς ένα εργαλείο για εξατομικευμένη φροντίδα μετά τη μεταμόσχευση και ελαχιστοποίηση των επεμβατικών διαδικασιών και των καταστροφικών παρενεργειών που πρέπει να υποστούν οι λήπτες μοσχευμάτων», πρόσθεσε ο Uri.

«Αυτό θα είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους λήπτες μοσχευμάτων οργάνων στην παιδική και εφηβική ηλικία, καθώς πρέπει να υποβάλλονται σε θεραπεία και βιοψίες για αρκετές δεκαετίες, ακόμη και να επαναλαμβάνουν τις μεταμοσχεύσεις».