تكتشف أجهزة الاستشعار المزروعة العلامات المبكرة لرفض الأعضاء لدى الفئران

تشير دراسة جديدة منشورة في Science Advances إلى أن السقالة ذات المسام الدقيقة تعمل كطريقة مراقبة طفيفة التوغل للكشف عن الرفض قبل فشل الكسب غير المشروع في نموذج الفأر.

تمثل هذه المستشعرات الخطوة الأولى نحو إنشاء أداة يمكنها تزويد الأطباء بمعلومات مبكرة مهمة حول إمكانية رفض الأعضاء لدى مرضى زرع الأعضاء.

زراعة الأعضاء تكون مصحوبة بتثبيط مناعي قوي لمنع رفض الكسب غير المشروع. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي تثبيط المناعة المفرط إلى زيادة خطر الإصابة بالأورام والعدوى الانتهازية، ويمكن أن يؤدي تثبيط المناعة غير الكافي إلى تلف الكسب غير المشروع.

عادةً ما يتم إجراء خزعات من العضو المزروع لتقييم فعالية كبت المناعة. ومع ذلك، فإن هذه الخزعات الغازية لها تباين كبير وهي مؤشر متأخر للرفض. لاكتشاف الرفض قبل فشل الكسب غير المشروع، استخدم فريق من الباحثين من جامعة ميشيغان سقالة صغيرة المسام تعمل كطريقة مراقبة طفيفة التوغل.

بعد زرع القلب أو الجلد في الفئران، تتراكم الخلايا المناعية الفطرية والتكيفية في الغرسات المتخصصة، وتحدد تحليلات التعبير الجيني المؤشرات الحيوية لرفض الطعم الخلوي الحاد (ACAR) قبل ظهور العلامات السريرية لتلف الكسب غير المشروع.

أجريت الدراسات الأولية مع النقل بالتبني للخلايا التائية إلى طعوم غير متطابقة، مما يسمح بالتركيز على الرفض بوساطة الخلايا التائية، تليها دراسات التحقق من الصحة في الحيوانات البرية. تسمح السقالة المتخصصة بأخذ عينات متكررة من الخلايا، وتميز لوحة من المؤشرات الحيوية الجينية الفئران التي ترفض الطعوم الخيفي عن الفئران التي تتلقى طعومًا صحية.

"أصبحت الأبحاث المتعلقة بمراقبة الاستجابات المناعية مثيرة مع ظهور العلاجات المناعية. إن اكتشاف الاستجابة المناعية غير المرغوب فيها له وعد طبي كبير، لأنك في كثير من الأحيان لا تفعل ذلك. قال لوني شيا، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ميشيغان والمؤلف المشارك للدراسة: "تعرف على الاستجابة غير المرغوب فيها حتى يبدأ العضو في فقدان وظيفته".

تبدأ العملية الجديدة بزراعة سقالة مسامية تحت الجلد، حيث تتطور الأنسجة في المسام. تصبح الأنسجة النامية أوعية دموية. والنتيجة النهائية هي أن الأوعية الدموية تمر عبر هذا الحيز، وتدور الخلايا المناعية من خلالها.

تثير المادة استجابة جسم غريب، مما يؤدي إلى تجنيد الخلايا المناعية. والأهم من ذلك، أن هذه الخلايا تظهر نمطًا ظاهريًا خاصًا بالأنسجة بدلاً من النمط الظاهري للدورة الدموية، مما يسمح للباحثين بمراقبة استجابات الأنسجة بمرور الوقت.

"عندما يتم تنشيط الجهاز المناعي في سياق رفض الكسب غير المشروع، فقد ترى خلايا مناعية نشطة على الزرعة،" قال شي.

يمكن أن تكون القدرة على تقييم الاستجابات المناعية في الأنسجة أداة قوية للباحثين الذين يدرسون الجهاز المناعي. يمكن للتحليل المتسلسل لنسخ الخلايا اكتشاف الرفض المحتمل للأعضاء باستخدام خزعة طفيفة التوغل بدلاً من خزعة الأعضاء المزروعة، والتي تنطوي على مخاطر أعلى.

"يعتبر البقاء على قيد الحياة بعد زراعة الأعضاء الصلبة أحد أهم التطورات في الطب الحديث، ولكننا غالبًا ما نتجاهل العلاجات العدوانية اللازمة بعد عملية الزرع للحفاظ على الطعوم الصحية،" كما قال راسل أوري، زميل ما بعد الدكتوراه في قسم الهندسة الطبية الحيوية في جامعة هارفارد. جامعة ميشيغان.

"يمكن لهذه المستشعرات القابلة للزرع اكتشاف عمليات الرفض المبكرة جدًا، وهي الخطوة الأولى نحو أداة للرعاية الشخصية بعد عملية الزرع وتقليل الإجراءات الغازية والآثار الجانبية المدمرة التي يجب أن يتحملها متلقي عمليات الزرع حاليًا،" كما أضاف أوري. ع >

"سيكون هذا مهمًا بشكل خاص لمتلقي زراعة الأعضاء في مرحلة الطفولة والمراهقة، حيث يجب عليهم الخضوع للعلاج وأخذ الخزعات على مدى عدة عقود وحتى تكرار عملية الزرع."