Стремясь повысить эффективность трансплантации органов, исследователи работают над тем, чтобы узнать больше о том, как иммунная молекула, которая также защищает плод, помогает защитить некоторые пересаженные почки, и над разработкой синтетической версии этой молекулы, которая могла бы помочь большему количеству пациентов.

Они также работают с другого направления с «гуманизированной» моделью мышей, которая могла бы лучше выбрать оптимального донора органов и снизить риск отторжения.

Молекула HLA-G является частью обычных сдержек и противовесов, которые удерживают нашу иммунную систему нацеленной на захватчиков, таких как рак или вирус, а не на наши собственные ткани.

Исследователи Медицинского колледжа Джорджии во главе с доктором Анатолием Хоружско, иммунологом из отделения медицины MCG и Онкологического центра Джорджии и лидером в исследовании HLA-G, показали, что в лаборатории и у пациентов с трансплантатами Ключевое различие между теми, кто давно добился успеха с новой почкой, и теми, кто отказывается от нее, – это необъяснимо высокий уровень HLA-G. В данном случае это особенно мощная версия под названием димер HLA-G, который по сути представляет собой две связанные вместе иммунные молекулы.

«Мы очень заинтересованы в влиянии этой молекулы на проблему контроля иммунного ответа на трансплантированный орган и на продление выживаемости трансплантата», – говорит Хоружско, главный исследователь гранта в размере 750 000 долларов от компании Carlos and Маргарита Мейсон Траст, который позволяет преследовать эти интересы.

Текущие проекты с давним коллегой и соисследователем доктором Лорой Маллой, начальником отделения нефрологии в медицинском отделении MCG, включают точную настройку синтетической версии суперпупер HLA-G, который они обнаруживают у пациентов, Хоружско говорит.

Они ожидают, что их синтетический димер HLA-G однажды будет добавлен к схеме лечения пациента, возможно, даже начатой ​​до трансплантации, чтобы создать более благоприятную среду для нового органа, – говорит Маллой. Они также подозревают, что это позволит снизить дозу стандартных иммунодепрессантов, которые обычно подавляют иммунный ответ и могут сделать пациентов уязвимыми для других медицинских проблем и инфекций.

Хоружско и Маллой ожидают, что к завершению трехлетнего срока их нового гранта будут готовы приступить к первым испытаниям на людях мощного, стабильного синтетического HLA-G. «К сожалению, это не будет немедленным ответом, но он будет захватывающим», – говорит Маллой.

Их поиски включают важные детали, такие как необходимость в терапии димером HLA-G на протяжении всей жизни, как современные препараты для трансплантации, или на более короткий срок. Отчасти это означает, что нужно следить за тем, как долго сохраняется их синтетический HLA-димер. Натуральная версия, вероятно, длится пару недель, но люди, которые являются хорошими натуральными производителями, похоже, продолжают ее делать, отмечает Хоружско.

Он также проводит параллельные исследования, чтобы узнать больше о том, как организм производит HLA-G, чтобы увидеть, можно ли стимулировать производство. Они знают, что HLA-G может быть индуцирован в некоторых сценариях, например, плод, по-видимому, спонтанно экспрессирует молекулу, чтобы помочь избежать мишени иммунной системы матери из-за ее «чужеродной» ДНК от отца. Они не уверены, почему он естественным образом высок – или когда становится выше – у некоторых пациентов, перенесших трансплантацию.

Каким бы ни был HLA-G, они также хотят знать больше о том, как он работает для защиты пересаженных органов от отторжения.

Команда Хоружско показала, что один из способов – это подавить активацию и разрушение Т-клеток-киллеров. Цитотоксические Т-клетки CD8 + важны для атаки вирусов и бактерий, но также могут атаковать и разрушать пересаженные органы, особенно когда соответствие неидеально.

Они обнаружили, что пациенты с естественно высокими уровнями димера HLA-G, как правило, имеют значительно более низкие уровни гранзимов A и B и перфорина, всех веществ, используемых этими клетками-киллерами. Перфорин, по сути, создает поры в клетках, чтобы гранзимы A и B могли проникнуть внутрь, и в конечном итоге они провоцируют клеточное самоубийство, называемое апоптозом.

Теперь они изучают, как димер HLA-G прерывает этот естественный деструктивный путь, с помощью геномного, молекулярного и клеточного анализа иммунных клеток пациентов, а также мышей, экспрессирующих человеческий рецептор HLA-G – наиболее успешных пациентов с трансплантацией. также имеют тенденцию иметь более высокие уровни рецепторов HLA-G – и те, которые принимают их синтетический димер HLA-G.

Они также изучают гены-мишени и уже построили график 17 генов с повышенной и 18 пониженной регуляцией при лечении HLA-G в гуманизированной модели с использованием крови здоровых добровольцев.

Нам нужно лучше понять, как работает HLA-G ».

Dr. Анатолий Хоружско, иммунолог отделения медицины МЦГ

Чтобы еще больше снизить иммунный ответ, они хотят точно настроить соответствие донор-реципиент с помощью «гуманизированной» модели мыши, которая имеет иммунную систему пациента, чтобы более точно увидеть, как она реагирует на кровь потенциальных живых доноров.

Исследователи называют этот новый подход «иммунобиологическим алгоритмом» и надеются, что однажды все пациенты и потенциальные доноры получат его в рамках своей первичной оценки.

В рамках нового гранта они начали небольшое испытание, в котором сравниваются результаты этого нового подхода со стандартной оценкой. «Мы готовы к этому», – говорит Хоружско. В рамках этих ранних оценок для каждого реципиента создается несколько мышей-«аватаров», чтобы можно было провести тестирование крови нескольких потенциальных живых доноров – общий сценарий – и выбрать лучшую комбинацию иммунодепрессантов, чтобы помочь им избежать отторжения.

Текущая оценка донора включает поиск антигенов в крови реципиента против белков в клетках крови донора, говорит Маллой. HLA, или человеческий лейкоцитарный антиген, который определяет, что иммунная система видит в качестве друга или врага, исследуется как часть процесса отбора доноров, и только однояйцевые близнецы, вероятно, будут иметь идентичное совпадение по HLA.

Исследователи говорят, что их гуманизированная модель мыши более чувствительна, чем даже самое сложное тестирование, проводимое сегодня, называемое реакцией смешанных лимфоцитов, в которой иммунные клетки двух людей объединяются, чтобы увидеть, вызывает ли это активацию Т-клеток, которые являются движущими силами иммунная реакция. Это также соответствует тенденциям к более персонализированной медицине.

Годы работы, приведшие к новому подходу, включают разработку мыши без собственной иммунной системы, но с факторами роста для поддержки иммунных клеток человека, чтобы иммунная система пациента могла быть перенесена и оседает. Иммунные клетки пациента, нуждающиеся в новом почки усиливаются в течение двух или трех недель, и мышь готова к тестированию, говорит Хоружско, сравнивая мышь с «инкубатором для иммунных клеток человека»

.

Он отмечает, что модель гуманизированных мышей, вероятно, не может быть использована для лучшего отбора доноров трупов из-за времени, необходимого для амплификации клеток, и того факта, что в настоящее время почки трупа обычно необходимо трансплантировать в течение 48 часов. По данным Национального фонда почек, в настоящее время около двух третей трансплантаций почек происходят от доноров трупов, при этом один донор обычно может помочь двум пациентам. Исследования показывают, что живой донор обычно дает наилучшие показатели выживаемости трансплантата.

Уровень отторжения почек уже сейчас ниже, чем когда-либо, с одногодичной выживаемостью выше 95%, но отторжение все еще происходит, говорит Маллой. Спустя месяцы или годы у реципиентов может развиться хроническое отторжение, что означает, что их иммунная система регулярно вырабатывает цитотоксические клетки-киллеры и антитела против белков на донорской почке, и в конечном итоге почка умирает.

Даже сами лекарства могут напрямую повредить донорский орган и повредить его, говорит Маллой, – все это веские причины для того, чтобы найти лучший вариант и дать минимум необходимых лекарств.

Цитотоксические клетки и антитела в крови часто являются первым признаком проблемы. Врачи заранее проверяют уровни антител в крови и признаки почечной недостаточности, такие как белок в моче.

Хоружско и его коллеги впервые опубликовали шесть лет назад данные 50 пациентов без признаков отторжения и 17 пациентов с хроническим отторжением, что те, у кого все хорошо, имели естественный высокий уровень HLA-G, и эта реальность продолжает существовать. В 2019 году они продемонстрировали результаты, полученные у 90 пациентов с функционирующей трансплантированной почкой и у 40 человек, которые отказались от своего нового органа.

Они также увидели, что высокие уровни димера HLA-G не коррелируют с другими общими демографическими данными, такими как возраст, раса или пол, а только с теми, кто делает и не отвергает свой трансплантированный орган.

Миссия Mason Trust – улучшить процесс трансплантации органов нуждающимся жителям Джорджии. На сегодняшний день они пожертвовали 15,7 миллиона долларов MCG и системе здравоохранения Университета Огаста в поддержку таких инициатив, как инициатива Хоружско.

Это включает 1,45 миллиона долларов на финансирование строительства Центра трансплантации твердых органов Карлоса и Маргариты Мейсон, который открылся в апреле 2017 года. И, совсем недавно, подарок в размере 215 000 долларов США в поддержку инициатив телемедицины для обеспечения удаленного ухода за пациентами в системе здравоохранения. Клиники трансплантологии Саванны и Олбани.