Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Badacze z Uniwersytetu Harvarda oraz MIT odkryli, że brak jednego z genów w genomie dawcy przeszczepu szpiku kostnego może doprowadzić do poważnej reakcji immunologicznej. Zaobserwowanie tego zjawiska może mieć niebagatelne znaczenie dla poprawy skuteczności transplantacji hematopoetycznych (krwiotwórczych) komórek macierzystych szpiku.

To odkrycie daje nam spojrzenie na genetyczne niezgodności, które mogą skomplikować przeszczepy, podsumowuje główny autor odkrycia, dr Steven McCarroll ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Harvarda. W swojej publikacji, opublikowanej przez czasopismo Nature Genetics, naukowiec informuje o zidentyfikowaniu ważnego genu, który może spowodować odrzucenie przeszczepu komórek szpiku kostnego nawet w sytuacji, gdy dawca i biorca są ze sobą blisko spokrewnieni.

Odkrycia dokonano podczas analizy około 1300 par spokrewnionych ze sobą dawców i biorców komórek hematopoetycznych szpiku kostnego. Osoby z każdej pary były perfekcyjnie dopasowane pod względem tzw. głównego kompleksu zgodności tkankowej, uznawanego za parametr kluczowy dla powodzenia przeszczepu większości typu tkanek, a mimo to w niektórych przypadkach dochodziło do niepowodzenia zabiegu. Badacze z amerykańskich uczelni chcieli dowiedzieć się, dlaczego tak się stało.

Autorzy studium skupili się na genie o nazwie UGT2B17. Jak się okazało, trafili w dziesiątkę, okazało się bowiem, że jego brak w genomie dawcy i jednoczesna obecność u biorcy zwiększa aż o 250% prawdopodobieństwo wystąpienia tzw. choroby "przeszczep przeciw gospodarzowi" (ang. graft versus host disease - GVHD) - jednej z najczęstszych komplikacji związanych z przeszczepem komórek macierzystych szpiku kostnego.

GVHD jest nietypową reakcją immunologiczną, rozwijającą się niemal wyłącznie w wyniku przeszczepu komórek szpiku. Rozwija się ona, gdy świeżo przeszczepione komórki krwiotwórcze szpiku kostnego przekształcają się w komórki układu odpornościowego, które rozpoznają tkanki biorcy przeszczepu jako ciała obce i przypuszczają przeciwko nim atak. 

Odkrycie zespołu dr. McCarrolla może znacząco poprawić jakość diagnostyki i zwiększyć prawdopodobieństwo uniknięcia GVHD. Niewykluczone, że test na obecność UGT2B17 stanie się już niedługo standardową procedurą związaną z próbą dopasowania dawcy i biorcy przeszczepu komórek układu krwiotwórczego.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zainspirowani taktykami wykorzystywanymi przez komórki nowotworowe, naukowcy z Uniwersytetu w Pittsburghu opracowali mikrocząstki rozmiarów komórki, które uwalniają związek "nakłaniający" organizm, by zaakceptował przeszczepione tkanki jako własne. Rozwiązanie to nosi nazwę Recruitment-MP (od ang. recruitment-microparticles).
      Szczury, którym podano te mikrocząstki, rozwinęły trwałą tolerancję przeszczepów, w tym całej kończyny, od szczura-dawcy; reszta układu odpornościowego funkcjonowała bez zmian.
      To przypomina hakowanie układu odpornościowego za pomocą strategii wykorzystywanej przez najgorszego wroga ludzkości [...]. My robimy coś takiego syntetycznie - wyjaśnia dr Steven Little.
      W porównaniu do terapii komórkowej, która obecnie przechodzi testy kliniczne, podejście syntetyczne jest logistycznie o wiele prostsze.
      Zamiast izolować komórki od pacjenta, hodować je w laboratorium i wprowadzać z powrotem do organizmu z nadzieją, że znajdą właściwą lokalizację, pakujemy, co trzeba, do systemu, który rekrutuje naturalnie występujące komórki wprost do przeszczepu - opowiada dr James Fisher.
      Mikrocząstki działają, uwalniając białko wytwarzane przez makrofagi i komórki nowotworowe - chemokinę 22 (CCL22). CCL22 przyciąga limfocyty T regulatorowe (Treg), działając na ich receptor CCR4. Co istotne, Treg odgrywają kluczową rolę w regulacji procesów odpornościowych, a także w rozwoju oraz podtrzymaniu tolerancji immunologicznej.
      Podczas eksperymentów szczurom przeszczepiano tylną łapę; przeprowadzano unaczynione złożone przeszczepy allogeniczne (ang. Vascularized Composite Allografts, VCA). Okazało się, że Recruitment-MP wydłużał czas przeżycia przeszczepu na cały okres badania, czyli do ponad 200 dni (to odpowiednik ok. 30 lat u ludzi). By to osiągnąć, wystarczyły zaledwie dwa podskórne zastrzyki; pierwszy podawano parę minut po zakończeniu operacji, drugi po 21 dniach.
      Terapia za pomocą Recruitment-MP prowadziła do wzbogacenia populacji Treg w skórze przeszczepu allogenicznego i w drenujących węzłach chłonnych.
      Kolejne testy wykazały, że w warunkach in vitro syntetyczna ludzka CCL22 wywoływała preferencyjną migrację ludzkich Treg.
      Łącznie uzyskane rezultaty sugerują, że Recruitment-MP może sprzyjać specyficznej tolerancji wobec antygenów dawcy na drodze miejscowego wzbogacenia supresorowych Treg.
      Obecnie, by zapobiec odrzuceniu przeszczepu, chorzy zażywają immunosupresanty. Zwiększa to ryzyko nowotworów czy chorób infekcyjnych. Recruitment-MP wywołuje zaś tolerancję wobec specyficznej dominującej determinanty antygenowej (części antygenu, wobec której głównie skierowana byłaby odpowiedź immunologiczna) bez tłumienia systemowych odpowiedzi immunologicznych.
      Immunosupresanty powodują wycofanie układu odpornościowego, tak by nie mógł atakować przeszczepionego organu. Przez to jednak nie jest on także w stanie bronić własnego organizmu. My próbujemy nauczyć układ odpornościowy tolerowania kończyny, ażeby biorca pozostawał immunokompetentny - tłumaczy dr Stephen Balmert.
      Ryzyka związane z trwającą całe życie immunosupresją są szczególnie problematyczne, gdy przeszczep nie jest operacją ratującą życie. Możność wywołania tolerancji przeszczepu i uniknięcia systemowej immunosupresji, tak jak udało nam się to zademonstrować w ramach innowacyjnych badań, jest szczególnie istotna w kontekście VCA, gdzie pacjenci otrzymują przeszczepy poprawiające jakość życia [ang. quality-of-life transplants], np. twarzy czy rąk - wyjaśnia prof. Angus Thomson.
      Autorzy artykułu z pisma Scientific Reports podkreślają, że ich rozwiązanie może się przydać w leczeniu oparzeń III stopnia, odsłoniętych kości i ścięgien, a także w przypadku, gdy brakuje miejsc do pobrania autoprzeszczepu. Naukowcy wspominają też o zastosowaniach w ostrych i przewlekłych chorobach zapalnych, np. reumetoidalnym zapaleniu stawów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pierwszy w Polsce jednoczesny przeszczep wątroby i obu płuc przeprowadzili z sukcesem w Zabrzu lekarze z dwóch ośrodków – tamtejszego Śląskiego Centrum Chorób Serca i Samodzielnego Publicznego Szpitala Klinicznego im. A. Mielęckiego w Katowicach. Do tej pory na całym świecie wykonano jedynie ok. 80 takich zabiegów – podało w piątek ŚCCS.
      Skomplikowaną, 14-godzinną operację przeprowadzono 11 września u 21-letniego pacjenta, mieszkańca woj. śląskiego, chorującego na mukowiscydozę. Choroba doprowadziła u niego do nieodwracalnego uszkodzenia płuc oraz ciężkich zaburzeń metabolicznych. Wielonarządowy przeszczep był dla niego jedyną szansą na przeżycie.
      Pacjent jest obecnie w doskonałej formie, mimo że przeszedł tak rozległą operację. Je, chodzi, dobrze się wentyluje, wątroba pracuje idealnie – powiedział w piątek PAP dr hab. Robert Król ze szpitala im. Mielęckiego, który kierował zespołem przeszczepiającym wątrobę.
      Mukowiscydoza, inaczej zwłóknienie torbielowate (ang. cystic fibrosis, CF) to najczęściej występująca choroba genetyczna. Zaliczana jest jednak do chorób rzadkich. Najbardziej typowe jej objawy to bardzo słony pot, niedobór wagi, częste, trudne do leczenia zapalenia płuc. Uszkodzony gen wywołuje nadmierną produkcję i zagęszczenie śluzu w organizmie, co zaburza pracę wszystkich narządów mających gruczoły śluzowe; objawy obejmują najczęściej układ oddechowy i pokarmowy. Gęsty i lepki śluz zalega w oskrzelach i oskrzelikach oraz blokuje przewody trzustkowe.
      W przypadku układu oddechowego utrudnia oddychanie, prowadzi do nawracających zakażeń oskrzeli i przewlekłego stanu zapalnego, wywołanego rozwojem bakterii, a w konsekwencji do trwałego uszkodzenia tkanki płucnej. W układzie pokarmowym gęsty śluz zaburza proces wydzielania przez trzustkę enzymów, odpowiedzialnych za rozkładanie i wchłanianie tłuszczów, węglowodanów i białek. Jak wyjaśnił Robert Król, u 5 do 7 proc. pacjentów z mukowiscydozą oprócz niewydolności płuc dochodzi też do niewydolności wątroby.
      Szczegóły tej operacji lekarze z obu ośrodków przedstawią podczas briefingu prasowego, który odbędzie się we wtorek w ŚCCS w Zabrzu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Immunolodzy od dekad próbują tak wytrenować układ odpornościowy biorcy organu, by nie odrzucał on przeszczepu, dzięki czemu możliwe byłoby odstawienie leków immunosupresyjnych. Naukowcy z University of Minnesota wykazali, że jest to możliwe w przypadku naczelnych nieczłowiekowanych.
      Wraz z kolegami z Northwestern University podczas eksperymentów na naczelnych nieczłowiekowatych podtrzymali długoterminowe funkcjonowanie przeszczepionych wysepek Langerhansa pomimo odstawienia leków immunosupresyjnych w 21. dniu po przeszczepie.
      Przeszczep to jedyna szansa dla wielu pacjentów. Jednak po operacji biorcy muszą przyjmować leki immunosupresyjne, które tłumią działanie układ odpornościowego. Zapobiegają one odrzuceniu przeszczepu, jednak jako że tłumią cały układ odpornościowy, osoby je przyjmujące są bardziej narażone na różne zachorowania, od przeziębień po nowotwory. Ponado leki te mają skutki uboczne. U osób je przyjmujących może wystąpić nadciśnienie, uszkodzenie nerek, biegunka czy cukrzyca, a jakby jeszcze tego było mało to są one znacznie mniej skuteczne w długoterminowym zapobieganiu odrzuceniu przeszczepu. Dlatego też naukowcy od dawna próbują wytworzyć u pacjentów tolerancję na przeszczepiony organ.
      Przed niemal 70 lat Peter Medawar udowodnił na myszach, że możliwe jest wytworzenie tolerancji na przeszczepiony organ. Dotychczas jednak udało się to osiągnąć jedynie w przypadku kilku pacjentów.
      Naukowcy z University of Minnesota i Northwestern University zmodyfikowali leukocyty dawcy i wstrzyknęli je biorcy na tydzień przed przeszczepem i dzień po przeszczepie. Dzięki temu okazazło się, u naczelnego nieczłowiekowatego można przeszczepić wysepki Langerhansa i odstawić leki immunosupresyjne. Jeśli metoda taka sprawdziłaby się i na człowieku, być może udałoby się leczyć cukrzycę typu 1., a dalszy rozwój tej metody pozwoliłby na rezygnację z immunosupresji również w przypadkach innych przeszczepów.
      Nasze badanie to pierwsze, które w sposób powtarzalny i bezpieczny indukuje tolerancję na przeszczep u naczelnych nieczłowiekowatych, mówi profesor Bernhard Hering. Pewność, z jaką byliśmy w stanie indukować i utrzymywać tolerancję na transplantacje daje nadzieję, że uzyskane przez nas wyniki są powtarzalne i zostaną powtórzone u pacjentów, u których planuje się przeszczepy wysepek Langerhansa oraz nerek. To otworzyłoby nową epokę w transplantologii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przeszczepienie starym myszom szpiku kostnego młodych gryzoni zapobiega pogorszeniu funkcji poznawczych - pamięci i zdolności uczenia.
      Choć wcześniejsze badania pokazywały, że przetoczenie krwi młodych myszy może odwrócić spadek formy poznawczej u starych osobników, nie było do końca wiadomo, czemu się tak dzieje - podkreśla prof. Helen Goodridge z Cedars-Sinai. Nasze badania sugerują, że odpowiedzi należy szukać w specyficznych właściwościach młodych komórek krwi.
      Jeśli podobne procesy uda się potwierdzić u ludzi, utoruje to drogę nowym terapiom spowalniającym postępy chorób neurodegeneracyjnych, np. alzheimera (ChA).
      W ramach eksperymentu 18-miesięczne myszy dostawały szpik myszy 4-miesięcznych albo osobników w swoim wieku. Pół roku później zbadano ich aktywność, zdolność uczenia, a także pamięć przestrzenną i roboczą. Okazało się, że gryzonie, którym przeszczepiono szpik młodych myszy, wypadały o wiele lepiej niż osobniki, które otrzymały stary szpik. Co istotne, wypadały lepiej również od grupy kontrolnej, która nie przeszła żadnego przeszczepu.
      Gdy później zbadano hipokamp, strukturę mózgu ważną dla pamięci, stwierdzono, że choć liczba neuronów była w przybliżeniu taka sama, u biorców młodego szpiku zachowało się więcej synaps niż u biorców starego szpiku.
      Pogłębione badania ujawniły przyczynę tego zjawiska. Komórki krwi powstające w młodym szpiku zmniejszały aktywację mikrogleju, czyli rezydentnych makrofagów z mózgu, które z jednej strony dbają o stan zdrowia neuronów, z drugiej jednak mogą stać się nadreaktywne i rozłączać synapsy. Przy niższej liczbie nadreaktywnych komórek mikrogleju neurony będą się mieć dobrze, a jednocześnie przetrwa więcej połączeń między nimi.
      Nasze prace wskazują, że spadek funkcji poznawczych u myszy można znacząco zredukować, dostarczając młode komórki krwi, które zapobiegną utracie synaps w przebiegu starzenia - opowiada dr Clive Svendsen.
      Zespół Svendsena pracuje nad "personalizowanymi" młodymi krwiotwórczymi komórkami macierzystymi. W przyszłości mogłyby one pomóc w zastąpieniu własnych postarzałych komórek macierzystych i znaleźć zastosowanie w zapobieganiu spadkowi możliwości poznawczych czy chorobom neurodegeneracyjnym.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nadzieję na skuteczniejsze leczenie osób wymagających przeszczepu komórek krwiotwórczych daje metoda opatentowana przez naukowców z UJ. Badacze analizują substancję, która może lepiej mobilizować komórki niż lek standardowo stosowany u pacjentów.
      W trakcie leczenia nowotworów konieczne bywa przeszczepienie komórek krwiotwórczych. U pacjentów standardowo stosowane są leki, które mobilizują komórki krwiotwórcze, aby te uwalniały się do krwiobiegu. Pobudzenia wymagają też granulocyty, czyli takie komórki, które stanowią pierwszą linię obrony przed infekcjami.
      Mobilizowane komórki krwiotwórcze często przeszczepia się zamiast szpiku kostnego. W tym celu trzeba je pobudzić - zachęcić do opuszczenia szpiku i przejścia do krwi. Obecnie przy przeszczepach pobudza się je się m.in. białkiem rekombinowanym GCSF. Niestety, jest ono drogie i nie u wszystkich pacjentów działa - tłumaczy dr Witold Nowak, finalista Nagrody Naukowej Tygodnika Polityka i laureat stypendium START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Dr Nowak pracuje na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim.
      NOWY ZWIĄZEK NA STARY PROBLEM
      Razem z zespołem badaczy z UJ naukowiec bada inną substancję - protoporfirynę kobaltu, która również pobudza uwalnianie komórek do krwi obwodowej. Na razie doświadczenia prowadzone są na myszach. Okazuje się, że protoporfiryna kobaltu mobilizuje komórki także u tych myszy, które słabo reagują na standardowy lek.
      Uzyskane wyniki to nie tylko niespodzianka naukowa, ale przede wszystkim duży potencjał aplikacyjny - komentuje dr Witold Nowak. Badania przedkliniczne pokazały, że protoporfiryna kobaltu jest skuteczniejsza, niż GCSF. Działa nawet u tych myszy, które w wyniku standardowej procedury uwalniają mniej komórek, niż inne osobniki. Jest zatem szansa, że nasza substancja będzie lepiej działała również u tych pacjentów, którzy słabo reagują na GCSF – uważa naukowiec.
      Dodał, że procedura prowadząca do uwolnienia komórek jest standardowa i stosowana rutynowo. Innowacja polega na zastosowaniu substancji, która nigdy wcześniej nie była do tego używana. Na razie doświadczenia prowadzone są na myszach. Dalsze prace pozwolą ocenić, czy uda się zastosować protoporfirynę kobaltu lub jej pochodne do mobilizacji komórek u pacjentów.
      Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego uzyskali patent amerykański na wykorzystanie protoporfiryny kobaltu, dzięki której można stymulować uwalnianie granulocytów i komórek krwiotwórczych do krwiobiegu u myszy. Badania prowadzone są przez dr Agatę Szade i dr Krzysztofa Szade, biorą w nich też udział dr Jacek Stępniewski i dr Witold Nowak.
      PATENT NA NOWE ZASTOSOWANIE ZNANEJ SUBSTANCJI
      Protoporfiryna kobaltu do tej pory była używana do zwiększania aktywności oksygenazy hemowej-1. Dr Witold Nowak dobrze zna tę substancję, ponieważ badał jej rolę w komórkach szpiku kostnego, mogących tworzyć tkankę tłuszczową, kostną i chrzęstną. Badacz zajmował się kwestią odpowiedzi na stres oksydacyjny.
      Oksygenaza hemowa-1 to enzym, który rozkłada hem czyli protoporfirynę żelaza. Hem to główny składnik hemoglobiny odpowiedzialny za wiązanie tlenu oraz ważny element wielu innych białek. Jest niezbędny dla komórek, ale jego nadmiar wywołuje stres oksydacyjny – wyjaśnił dr Nowak.
      Jak tłumaczy, do tej pory uważano, że nadmiar hemu uszkadza przede wszystkim błony komórkowe. Jego doświadczenia sugerują, że hem może utrudniać naprawę nieprawidłowo zwiniętych nici DNA. Obecnie dr Nowak prowadzi badania nad znaczeniem usuwania nadmiaru hemu przez oksygenazę w utrzymaniu stabilności DNA i zapobieganiu powstawania mutacji w komórkach macierzystych i progenitorowych. Rozpoczął również prace nad rolą hemu w regulacji metabolizmu komórek śródbłonka naczyniowego w trakcie starzenia.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...