מחקרים חושפים שינויים תא אחר תא הנגרמים כאשר לבבות וכליות חזירים מושתלים בבני אדם

פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


צוותים כירורגיים ב-NYU Langone Health ביצעו את השתלות כליות החזיר שעברו מהונדסים גנטית הראשונים בעולם בספטמבר ובנובמבר 2021, ולאחר מכן השתילו שני לבבות חזיר בקיץ 2022. הליכים אלה נעשו בחולים שהוכרזו מתים על סמך קריטריונים נוירולוגיים ( מורשים) ומוחזקים על מאווררים בהסכמת משפחותיהם. בהדגמת התקדמות התחום, NYU Langone השתיל באפריל 2024 כליית חזיר בחולה חי.

פרסומת

כעת שני ניתוחים חדשים, אחד פורסם באינטרנט ב-17 במאי ב רפואת טבע והשני ב-21 במאי Med, חושפים שינויים ברמה החד-תאית באיברים ובגופו של הנמען לפני, במהלך וממש לאחר ניתוחי השתלת הקסנו אצל המנוחים. צוותים של מדענים עבדו לצד המנתחים, לקחו דגימות דם ורקמות כדי לנתח שינויים בעשרות אלפי תאים שנאספו.

בהובלת חוקרים מבית הספר לרפואה של NYU גרוסמן ובמכון Broad של MIT והרווארד, Med נייר עקב אחר הפעילות הגנטית והתאית בשתי כליות החזיר שהושתלו בבני אדם, והשווה אותן מול דגימות של כליות חזיר שלא תורגמו. לשם כך השתמש צוות המחקר במספר טכניקות, כולל רצף RNA חד-תא, שקבע את הסדר (רצף) האותיות המולקולריות המרכיבות את הגנים של החזיר והאדם הפעילים בסוגי תאים שונים במהלך ההליכים.

המחקר הראה שכליות החזיר המושתלות, אף שלא נדחו על הסף על ידי גופם של הנמענים (ללא אי ספיקת כליות מיידית), גרמו לתגובה חזקה בתאי דם היקפיים חד-גרעיניים (PBMCs). קבוצה זו של תאי חיסון יכולה לתקוף איברים מושתלים (זרים) בדומה לתקוף פולשים זרים (למשל וירוסים). בעוד שדחייה מיידית לא נראתה, בין היתר עקב טיפול בתרופות שדיכאו אותה, המחקר החדש מצא עדויות לתגובות עדינות יותר שעלולות לגרום להשתלת קסנו להיכשל לאורך זמן.

באופן ספציפי, נראה שכליות החזיר מעוררות "דחייה מתווכת נוגדנים" ברמה המולקולרית. כשהגוף מפתח חלבונים חיסוניים הנקראים נוגדנים ספציפיים לאיבר מושתל, הם מגייסים תאים הורגים טבעיים, מקרופאגים ותאי T שיכולים לפגוע בו. הצוות ראה גם עלייה בכליות החזיר במנגנוני תיקון רקמות, שבהם תאים מסוימים מתרבים כחלק מהצמיחה הכרוכה בריפוי. תאים נורמליים שהופכים לתאים סרטניים גדלים גם הם בצורה אגרסיבית, כך שהמנגנון מחזיק מעמד.

"פירטנו את המנגנונים התאיים שמכתיבים כיצד תאי חיסון אנושיים מגיבים להשתלת קסנו בטווח הקצר", אמר ג'ף בוקה, דוקטורט, מחבר בכיר בשני המחקרים ומנהל המכון לגנטיקה מערכתית בבית הספר ניו יורק גרוסמן. של רפואה. "תוצאות אלו נותנות לנו תובנות חדשות כיצד נוכל להנדס איברי חזיר להשתלה, או להתאים טיפולי דיכוי חיסוני כדי לשפר את הסבילות לאיבר זר".

על ידי מעקב אחר יחסי הגומלין בין הכליות למערכת האנושית מספר פעמים בכל יום, החוקרים גילו שתאי חיסון של כליית חזיר הניעו תגובות מיד לאחר ההשתלה, אך תאי חיסון אנושיים חדרו לאיברי החזיר ב-48 שעות כדי לשלוט באיתות. מדידת המידה שבה תאי חיסון חזירים מפעילים את הגל הראשון של התקפה חיסונית על השתלות קסנו תעצב את המאמצים למנוע נזק תאי בלתי הפיך להם, אומרים מחברי המחקר.

לבבות מושתלים

העיתון החדש האחר, שפורסם ב רפואת טבע, הציג ניתוח "מולטיומיקי" של לבבות חזירים ותאי אנושיים שמסביב ב-decedents. זה כלל ניתוחים כל שש שעות לאחר ההשתלה של פעילות גנים (transcriptomics), כמו גם של חלבונים (proteomics), ליפידים ומטבוליטים (חומרי ביניים במסלולים ביולוגיים) הנמצאים בתאים.

עלייה מהירה ומסיבית במספר סוגי תאים מסוימים נראתה גם אצל נפטרים שקיבלו לבבות חזירים. באחד הנפטרים (D1) אך לא באחר, אוכלוסיית תאי T פעילים ותאי רוצח טבעי (NK) בקבוצת ה-PBMC עלו מאחוז אחד 30 שעות לאחר ההשתלה ליותר מ-20 אחוזים מכלל אוכלוסיית ה-PBMC ב-66 שעות לאחר ההליך. תגובה חיסונית דרמטית זו לאיבר, סיבוך הנקרא הפרעות בתפקוד קסנוגרט לבבי (PCXD), הגיעה עם פריצה מזיקה של תאי מערכת החיסון (דלקת), וניסיונות ריפוי שגויים (שיפוץ רקמות) המעבים רקמות ויכולים להפריע לתפקוד.

התוצאות החמורות יותר שחווה המוריש האחד עשויות להיות חלקית בגלל שהלב הזה היה קטן מהצפוי עבור גודלו של הנמען, ודרש הליך נוסף כדי לפצות על כך, אמרו החוקרים. ייתכן שגורמים אלו ניתקו את זרימת הדם ואת אספקת החמצן ללב למשך זמן רב יותר, מה שידוע כגורם לפציעה של איסכמיה חוזרת כאשר האספקה ​​משוחזרת. צוות המחקר ראה שתגובות חיסוניות הקשורות ל-PCXD לאיבר החזיר החמירו בנוכחות פציעת הפרפוזיה של הנמען הזה.

"מחקר זה הוכיח שניתן להשתמש במולטיומיקה כדי לחשוף תמונה רחבה של מה שקורה אצל מקבל השתל", אמר ברנדן קיטינג, דוקטורט, שותף בכיר במחקרים ובפקולטה במחלקה לכירורגיה בבית הספר ניו יורק גרוסמן. של רפואה. "לצוות שעשה את השתלת הקסנו היו כמה תיאוריות לגבי הסיבה לבעיות נוספות של המנוח הראשון, אבל מולטיומיקה עזרה להגדיר את הסיבוכים, ועשויה לשמש כדי להתמודד איתם קדימה."



קישור לכתבת המקור – 2024-05-21 19:43:07

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר

זמרי אופרה צריכים להשתמש בגבולות הקיצוניים של טווח הקול שלהם. מקורות פדגוגיים ומדעיים רבים מצביעים…