Сензори за имплантацију откривају ране знаке одбацивања органа код мишева

Нова студија објављена у часопису Science Advances извештава да микропорозна скела функционише као минимално инвазивна метода надзора за откривање одбацивања пре отказа калема код мишјег модела.

Ови сензори су први корак ка стварању алата који би лекарима могао да пружи важне ране информације о потенцијалу за одбацивање органа код пацијената са трансплантацијом.

Трансплантацију органа прати агресивна имуносупресија како би се спречило одбацивање графта. Међутим, прекомерна имуносупресија може повећати ризик од развоја неоплазми и опортунистичких инфекција, а недовољна имуносупресија може довести до оштећења графта.

Традиционално, биопсије трансплантата се изводе како би се проценила ефикасност имуносупресије. Међутим, ове инвазивне биопсије имају значајну варијабилност и представљају заостали индикатор одбацивања. Да би открили одбацивање пре отказивања графта, тим истраживача са Универзитета у Мичигену користио је микропорозни скелет који функционише као минимално инвазивна метода праћења.

Након трансплантације срца или коже код мишева, нишни имплантати акумулирају урођене и адаптивне имуне ћелије, а анализе експресије гена идентификују биомаркере акутног одбацивања ћелијског алографта (ACAR) пре него што се појаве клинички знаци отказивања графта.

Почетне студије су спроведене са адоптивним трансфером Т ћелија у некомпатибилне алографте, што је омогућило фокусирање на одбацивање посредовано Т ћелијама, након чега су уследиле студије валидације код животиња дивљег типа. Нишна скела омогућава често узорковање ћелија, а панел генетских биомаркера разликује мишеве који одбацују алографте од мишева са здравим калемовима.

„Студија праћења имуних одговора постала је узбудљива због пораста имунотерапија. Ово откривање нежељеног имуног одговора има значајне медицинске импликације јер често не знате за нежељени одговор док орган не почне да губи функцију“, рекао је Лони Ши, професор биомедицинског инжењерства на Универзитету у Мичигену и коаутор студије.

Нови процес почиње имплантацијом порозне скеле испод коже, где се ткиво развија у порама. Ткиво у развоју постаје васкуларизовано. Крајњи ефекат је да крвни судови пролазе кроз овај простор, а имуне ћелије циркулишу кроз њих.

Материјал изазива реакцију страног тела, што доводи до регрутовања имуних ћелија. Важно је напоменути да ове ћелије показују фенотип специфичан за ткиво, а не онај који циркулише, што омогућава истраживачима да прате одговоре ткива током времена.

„Када се имуни систем активира у контексту одбацивања трансплантата, можете видети активиране имуне ћелије на имплантату“, рекао је Ши.

Способност процене имуних одговора у ткивима могла би бити моћно средство за истраживаче који проучавају имуни систем. Серијска анализа ћелијских транскриптома могла би да открије потенцијално одбацивање органа минимално инвазивном биопсијом уместо биопсије трансплантата са већим ризиком.

„Преживљавање трансплантата чврстих органа сматра се једним од најважнијих достигнућа модерне медицине, али често занемарујемо агресивне терапије потребне након трансплантације како би се одржали здрави трансплантати“, рекао је Расел Ури, постдокторски сарадник на Одељењу за биомедицински инжењеринг на Универзитету у Мичигену.

„Ови имплантабилни сензори могу да детектују веома ране процесе одбацивања, што је први корак ка алату за персонализовану посттрансплантациону негу и минимизирање инвазивних процедура и разарајућих нежељених ефеката које примаоци трансплантата тренутно морају да трпе“, додао је Ури.

„Ово ће бити посебно важно за примаоце трансплантираних органа у детињству и адолесценцији, јер морају да се подвргавају лечењу и биопсијама током неколико деценија, па чак и да понављају трансплантације.“