Nowojorscy uczeni odwrócili proces odrzucenia świńskiej nerki przeszczepionej człowiekowi
Medycyna na całym świecie ma problem z niedostateczną liczbą dawców organów. By temu zaradzić od dłuższego czasu prowadzi się – z większymi lub mniejszymi sukcesami – prace nad ksenotransplantacją, czyli przeszczepianiem organów od innych gatunków zwierząt. Wykorzystuje się w tym celu świnie. Zwierzęta są poddawane genetycznym modyfikacjom, których celem jest powstrzymanie układu odpornościowego dawcy przed rozpoznaniem organu jako obcego, zaatakowanie go i odrzucenie przeszczepu. Mimo tych modyfikacji organizm człowieka nadal może zaatakować i odrzucić organ.
Naukowcy w NYU Langone Health, chcąc lepiej zrozumieć cały proces odrzucenia organu, przeszczepili nerkę od genetycznie zmodyfikowanej świni pacjentowi, u którego stwierdzono śmierć mózgową. Jego funkcje życiowe były sztucznie podtrzymywane. Przez 61 dni po przeszczepie uczeni pobierali od pacjenta próbki tkanek, krwi i innych płynów ustrojowych. Takich badań, ze względu na wysoką częstotliwość ich przeprowadzania, nie można by bezpiecznie wykonać u żywego organizmu. Jednak dzięki temu mogli na bieżąco sprawdzać, co się dzieje po przeszczepie w czasie, gdy organ jest tolerowany i jak wygląda mechanizm jego odrzucania.
Wynikiem eksperymentu są dwa artykułu opublikowane w piśmie Nature.
W pierwszym z nich uczeni szczegółowo opisują aktywność układu odpornościowego człowieka i świńskiej nerki. Stwierdzili, że odrzucenie przeszczepu napędzane jest zarówno przez przeciwciała – białka oznaczające obce tkanki – oraz limfocyty T, które przeprowadzają atak. Gdy już naukowcy poznali ten mechanizm udało sim się – jako pierwszym w historii – odwrócić proces odrzucenia przeszczepu. A dokonali tego za pomocą już istniejących zatwierdzonych przez FDA (Food and Drog Administration) leków, które stłumiły aktywność przeciwciał i limfocytów T. Po takim odwróceniu procesu odrzucenia nie stwierdzono stałego uszkodzenia nerki lub pogorszenia jej funkcjonowania. To daje podstawy do przeprowadzenia w najbliższej przyszłości udanych testów klinicznych, mówi główny autor badań profesor Robert Montgomery.
W drugim z artykułów znajdziemy zaś jeszcze bardziej szczegółowy opis aktywności immunologicznej. Naukowcy przeprowadzili analizę multiomiczną. Badania multiomiczne to bardzo zaawansowana analiza danych łącząca informacje z dziedziny genetyki (analiza genomu), proteomiki (analiza białek, ich funkcjonowania i zależności między nimi), transkryptomiki (badanie miejsca i czasu aktywności poszczególnych genów), epigenetyki (zmiany w genach wywołane przez czynniki zewnętrzne), metabolomiki (badanie stanu energetycznego i metabolicznego komórki). Naukowcy zidentyfikowali każdy rodzaj komórek odpornościowych, śledzili ich funkcjonowanie i obserwowali zachodzące codziennie zmiany.
Dzięki temu zauważyli, że organizm zareagował przeciwko obcej nerce w trzech etapach. W 21. dobie po operacji organizm zauważył, że ma do czynienia z intruzem, pojawiła się ogólna reakcja odpornościowa. W 33. dniu po operacji do pracy przystąpiły makrofagi, które pożerały obce komórki, a w 45. dobie obroną organizmu zawiadywały już limfocyty T. To najbardziej zaawansowana oraz precyzyjna forma obrony i jednocześnie najgroźniejszy etap. Limfocyty T mogą wywołać silne odrzucenie przeszczepu.
Profesor Montgomery mówi, że dzięki badaniu biomarkerów z krwi jego zespół był w stanie wykrywać objawy odrzucenia na 5 dni przed tym, jak były one widoczne w tkance. Dzięki analizie multiomicznej zauważyliśmy biomarkery, które mogą być obiecującym wczesnym sygnałem alarmowym odrzucenia przeszczepu, mówi współautor badań, doktor Eloi Schmauch.
Teraz, gdy naukowcy wiedzą, które przeciwciała i limfocyty T niszczą przeszczepiony organ, kolejnym celem ich badań będzie kolejnym etapem ich badań będzie analiza różnych warstw danych dotyczących białek, DNA i RNA, by dowiedzieć się, które konkretnie cząstki są celem odpowiedzi immunologicznej. Jeśli się tego dowiedzą, można będzie elementy te próbować wyciszyć, wyciąć metodami genetycznymi lub zmodyfikować tak, by świńska nerka była mniej immunogenna.
Komentarze (0)