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Gli scienziati di Penn scoprono il metodo che sembra fornire l'allarme immediato del rigetto

Circa 30.000 trapianti di organi si presentano ogni anno negli Stati Uniti. Tuttavia, fra 20 e 50 chedipendono dall'organo tipo-degli organi trapiantati venga a mancare il più spesso in cinque anni, perché gli attacchi del sistema immunitario del destinatario, o “scarti,„ l'organo donato. I ricercatori alla scuola di medicina di Perelman all'università della Pennsylvania hanno scoperto un metodo che sembra fornire l'allarme immediato del rifiuto del trapianto di organi confrontato ai metodi standard e richiede soltanto un'analisi del sangue piuttosto che una biopsia più dilagante e più dolorosa del ago di stampa. Questo nuovo metodo è dettagliato in uno studio pubblicato oggi online nel giornale di ricerca clinica.

Se la validità di nuovo approccio per la rilevazione del rigetto è confermata in ulteriori studi, potrebbe permettere a medici di tenere i destinatari del trapianto più sani ed i loro trapianti che lavorano più lungamente.

Un migliore biomarcatore permetterebbe che medici invertano gli episodi di rifiuto in molti di questi casi facendo uso delle droghe immunosopressive.

“C'è un'esigenza critica di un biomarcatore che funzionerà attraverso l'intero campo di trapianto e che permetterà che noi individuiamo il rifiuto ed interveniamo molto più presto di possiamo corrente a,„ ha detto l'autore principale Prashanth Vallabhajosyula, il MD, un assistente universitario di ambulatorio cardiovascolare. “Pensiamo che la nostra piattaforma proposta di biomarcatore potrebbe compiere che bisogno.„

In linea di principio, quando medici possono individuare più presto gli episodi di rifiuto ed intervenire più efficacemente, i destinatari del trapianto egualmente potranno usare le dosi più basse di manutenzione delle droghe immunosopressive quando il rifiuto non sta accadendo. Quello li aiuterà per evitare gli effetti secondari a lungo termine di queste droghe che comprendono i cancri, l'ipertensione, le infezioni opportunistiche ed il danno del rene.

Il nuovo metodo comprende le strutture minuscole e del tipo di capsula conosciute come i exosomes, che sono secernuti normalmente dalla maggior parte dei tipi di celle. Precisamente che exosomes mutevoli per fare non è chiaro, ma scienziati sappia che queste capsule contengono le proteine ed altre molecole dalla loro cella di madre che può influenzare le attività delle celle vicine. Come le loro celle di madre, i exosomes hanno indicatori della proteina sulle loro superfici-spesso chiamate MHC antigene-che identifichile al sistema immunitario come componente dell'organismo. Appena come il donatore e cellule ospiti differisca solitamente nei loro indicatori di MHC, in modo da faccia i exosomes ospite e del donatore. In questo studio, i ricercatori ragione per cui le marcature di superficie distinte dei exosomes erogatori avrebbero permesso che queste strutture minuscole siano individuate nelle analisi del sangue e potenzialmente siano usate per predire gli episodi del rigetto.

Facendo uso di un modello standard del laboratorio in cui i produttori umani di cella-tasto dell'isolotto pancreatico insulina-sono trapiantati nei mouse, i ricercatori hanno indicato che potrebbero effettivamente individuare e quantificare i exosomes dalle cellule umane donate nel sangue dei mouse. Inoltre, quando i ricercatori hanno indotto un rifiuto immune dei trapianti nei mouse, i livelli individuati di exosomes dell'trapiantare-isolotto caduti marcato e quasi immediatamente. “I livelli di quei exosomes nella circolazione sanguigna, molto prima che vedessimo i cambiamenti che in altri indicatori clinici correnti quali i livelli di digiuno del glucosio,„ Vallabhajosyula drammaticamente variabile ha detto.

Ha aggiunto che la ragione per la goccia improvvisa non è chiaro-dato che è accaduto prima che ci fosse danneggiamento evidente dell'isolotto trapiantato cella-ma probabilmente in parte comprendesse una produzione diminuita dei exosomes dalle celle.

In una prospezione iniziale della strategia del trapianto-exosome nella gente, i campioni memorizzati esaminati ricercatori del plasma sanguigno da cinque destinatari delle celle trapiantate dell'isolotto in un test clinico di NIH e potevano individuare i exosomes erogatori in questi campioni che seguono i trapianti. Egualmente hanno trovato una certa prova preliminare che la loro misura di caduta-exosome potrebbe essere utile nel rigetto di predizione nella gente. Per un paziente che ha avvertito un rifiuto delle celle trapiantate dell'isolotto, un calo ripido nel livello di exosomes erogatori era rilevabile a metà un campione di sangue catturato sei e di mesi prima che le celle trapiantate smettessero di lavorare ed il paziente sviluppasse i segni clinici del diabete.

In ulteriori esperimenti facendo uso del modello del trapianto del umano--mouse, il gruppo poteva analizzare il contenuto dei exosomes erogatori nel sangue dei mouse riceventi. Hanno trovato che questi exosomes delle cellule dell'isolotto hanno portato dozzine di molecole distinte compreso insulina e l'altra ghiandola endocrina ormone-e che la composizione di questo “carico„ è cambiato durante il rigetto, causante gli aumenti importanti, per esempio, nei livelli di parecchio dozzina molecole trovate normalmente nei exosomes.

I ricercatori sospettano che quello catturare questi cambiamenti in considerazione potrebbe migliorare l'affidabilità di una prova d'avvistamento del rigetto, ma può essere ancor più utile nell'identificazione del tipo specifico di lesione continuo dal trapianto-discriminare, per esempio, una lesione dovuto il rigetto da una lesione meno inquietante dovuto l'infezione.

“Credo che le analisi dei exosomes dagli organi trapiantati infine forniscano una capacità molto potente e senza precedenti di capire lo stato condizionale dell'organo complessivamente,„ ho detto lo studio l'autore Ali senior Naji, il MD, il PhD, il professore di J. William White di chirurgia.

In una prova rapida della larghezza del loro approccio, i ricercatori hanno indicato che potrebbero isolare ed individuare i exosomes del donatore-tessuto in un tipo differente di trapianto: trapianto del rene, corrente il tipo più comune di trapianto di organi. In questo caso, il gruppo ha trovato che potrebbero isolare e quantificare i exosomes del donatore-rene non appena nel sangue ma anche in urina, così potenzialmente permettere agli esami delle urine che sono ancor meno dilaganti che le analisi del sangue.

Il gruppo ora sta continuando con ulteriori studi, compreso gli studi sul loro metodo con differenti tipi di trapianti e gli studi dei carichi specifici dei exosomes del trapianto.

Vallabhajosyula ha aggiunto che, oltre al potenziale dell'approccio del trapianto-exosome come strumento diagnostico, può essere utile generalmente nella promozione della conoscenza scientifica della biologia del trapianto.

“La capacità di isolare ed analizzare i exosomes tessuto-specifici apre una finestra a capire i loro ruoli nel rigetto e tolleranza del trapianto,„ ha detto.