Senzorii de implant detectează semne precoce de respingere a organelor la șoareci

Un nou studiu publicat în Science Advances raportează că o schelă microporoasă funcționează ca o metodă de supraveghere minim invazivă pentru a detecta respingerea înainte de eșecul grefei într-un model de șoarece.

Acești senzori reprezintă primul pas către crearea unui instrument care poate oferi medicilor informații timpurii importante despre posibilitatea respingerii organelor la pacienții cu transplant.

Transplantul de organe este însoțit de imunosupresie agresivă pentru a preveni respingerea grefei. Cu toate acestea, imunosupresia excesivă poate crește riscul de a dezvolta neoplasme și infecții oportuniste, iar imunosupresia insuficientă poate duce la deteriorarea grefei.

De obicei, biopsiile organului transplantat sunt efectuate pentru a evalua eficacitatea imunodepresiei. Cu toate acestea, aceste biopsii invazive au o variabilitate semnificativă și sunt un indicator întârziat al respingerii. Pentru a detecta respingerea înainte de eșecul grefei, o echipă de cercetători de la Universitatea din Michigan a folosit o schelă microporoasă care funcționează ca metodă de supraveghere minim invazivă.

După transplantul de inimă sau de piele la șoareci, celulele imune înnăscute și adaptive se acumulează în implanturi de nișă, iar analizele expresiei genice identifică biomarkeri ai respingerii acute a alogrefei celulare (ACAR) înainte de apariția semnelor clinice de deteriorare a grefei.

Studiile inițiale au fost efectuate cu transfer adoptiv de celule T la alogrefe nepotrivite, permițând concentrarea pe respingerea mediată de celule T, urmată de studii de validare la animale de tip sălbatic. Schela de nișă permite prelevarea frecventă de probe de celule, iar un grup de biomarkeri genetici distinge șoarecii care resping grefele alogene de șoarecii care primesc grefe sănătoase.

„Cercetarea privind monitorizarea răspunsurilor imune a devenit incitantă odată cu apariția imunoterapii. Această detectare a unui răspuns imun nedorit are o promisiune medicală semnificativă, deoarece adesea nu știu despre un răspuns nedorit până când organul va începe să-și piardă funcția”, a spus Lonnie Shea, profesor de inginerie biomedicală la Universitatea din Michigan și coautor al studiului.

Noul proces începe cu implantarea unei schele poroase sub piele, unde țesutul se dezvoltă în pori. Țesutul în curs de dezvoltare devine vascularizat. Efectul net este că vasele de sânge trec prin acest spațiu, iar celulele imune circulă prin ele.

Materialul declanșează un răspuns de corp străin, rezultând în recrutarea celulelor imune. Este important că aceste celule prezintă un fenotip specific țesuturilor, mai degrabă decât unul specific circulației, permițând cercetătorilor să monitorizeze răspunsurile țesuturilor în timp.

„Când sistemul imunitar este activat în contextul respingerii grefei, este posibil să vedeți celule imunitare activate pe implant”, a spus Shi.

Abilitatea de a evalua răspunsurile imune în țesuturi ar putea fi un instrument puternic pentru cercetătorii care studiază sistemul imunitar. Analiza secvenţială a transcriptomilor celulari poate detecta posibila respingere de organ cu o biopsie minim invazivă în loc de o biopsie de organ transplantat, care are un risc mai mare.

„Supraviețuirea transplantului de organe solide este considerată unul dintre cele mai importante progrese ale medicinei moderne, dar de multe ori trecem cu vederea terapiile agresive necesare după transplant pentru a menține grefele sănătoase”, a spus Russell Urie, cercetător postdoctoral în Departamentul de Inginerie Biomedicală la Universitatea din Michigan.

„Acești senzori implantabili pot detecta procese de respingere foarte timpurie, care este primul pas către un instrument pentru îngrijirea personalizată post-transplant și pentru a minimiza procedurile invazive și efectele secundare devastatoare pe care trebuie să le suporte în prezent primitorii de transplant”, a adăugat Uri.

p >

„Acest lucru va fi deosebit de important pentru primitorii de transplant de organe în copilărie și adolescență, deoarece aceștia trebuie să fie supuși unui tratament și biopsii de-a lungul mai multor decenii și chiar a unui transplant repetat.”