Канадским ученым удалось изменить группу крови донорских легких, что сделало большой шаг в области трансплантологии

20:38 17 февраля Киев, Украина

Канадские ученые изменили группу крови донорских легких со второй на первую, которая считается универсальной, обработав органы ферментами. Это позволило обойти барьер иммунонесовместимых трансплантаций по системе групп крови ABO. При моделировании трансплантации таких легких вне организма удалось предотвратить развитие воспаления, что потенциально может уменьшить риски отторжения трансплантата. Результаты исследования опубликованы в Science Translational Medicine.

Почему это важно?

Для пациентов с терминальными стадиями легочных заболеваний успешная трансплантация легких является единственным способом лечения. В то же время, возможность проведения трансплантации зависит от использования донорских органов, антигены на поверхности клеток которых должны быть иммунологически совместимыми с организмом реципиента. В противном случае происходит отторжение трансплантата иммунной системой реципиента. Такое условие иммунного соответствия часто уменьшает возможность найти совместимого донора, что приводит не только к увеличению смертности пациентов в списках ожидания, но и к выбраковке несовместимых донорских органов.

Важным фактором, влияющим на пригодность легких для трансплантации пациенту, является совместимость группы крови донора и реципиента. По системе ABO она определяется A, B и H антигенами, находящимися на поверхности эритроцитов. Так, первая группа крови содержит только неиммуногенный антиген Н, поэтому часто называют универсальной группой крови, которую можно переливать людям с другими группами. Вторая и третья группы содержат антиген А или В соответственно, а в состав четвертой группы крови входят одновременно антигены А и В, поэтому их не переливают людям с первой группой крови. Поэтому кандидаты на трансплантацию легких с первой группой крови в среднем ждутна донора дольше и имеют на 20 процентов более высокий уровень смертности, чем лица с другими группами. Для уменьшения риска иммунной несовместимости трансплантата с организмом реципиента группа канадских ученых попыталась превратить антиген A в поверхности клеток легких донора в универсальный антиген H с помощью недавно идентифицированных специфических ферментов — деацетилазы FpGalNAc и Fp-галактозаминидазы.

Как создать «универсальные» легкие для трансплантации?

Создание «универсальных» легких проходило в два этапа. Сначала ученым пришлось тестировать ферментативное отщепление антигена А на пяти образцах эритроцитов, тканях трех аорт, а также на восьми легких, полученных от доноров со второй группой крови. Исследование легких проводили с помощью стандартного в трансплантологии методаперфузии – поддержание органов живыми вне организма в специальной камере с раствором (EVLP).

На втором этапе исследования ученые имитировали трансплантацию легких вне организма, где вместо реципиента с первой группой крови использовали суррогатный раствор с добавленной к нему плазмой первой группы крови. Для этого сначала каждое из трех пар донорских легких разделили на экспериментальную и контрольную группы. В экспериментальной группе легкие обрабатывали ферментами, чтобы превратить антиген А в неиммуногенный Н, а в контрольной - легкие оставили необработанным. Для имитации трансплантации к раствору, в котором находились легкие обеих групп, добавили плазму первой группы крови. Контроль ферментативной реакции осуществляли на клеточном, тканевом и органном уровнях. Состояние легких оценивали по физиологическим параметрам, а также проводили биопсию. Воспалительный процесс определяли поострым поражением легких и изменением профиля компонентов иммунного ответа (системы комплемента, цитокинов, интерферона).

Какие результаты исследования?

На клеточном уровне после 30 минут инкубации эритроцитов с ферментами при физиологических условиях было удалению более 95 процентов антигена А. В ходе исследования концентрация деацетилазы FpGalNAc и Fp-галактозаминидазы составляла 1 микрограмм на миллилитр. Важно также продемонстрировать эффективность удаления антигенов на тканевом уровне перед масштабированием метода. С этой целью были использованы ткани аорты человека, которые инкубировали с концентрацией ферментов на том же уровне, что и в предыдущем опыте. Обработка аорт при таких условиях привела к удалению 92 процентов антигена А. На уровне удерживаемых вне организма человека легких показатель ферментативного удаления антигена А составил более 97 процентов. В то же время не было зафиксировано никаких изменений маркеров воспалительного процесса,

Дальнейшее моделирование трансплантации органов показало, что предварительно обработанные таким образом легкие характеризуются эффективным угнетением ранних фаз воспаления и минимизацией процесса отторжения. По результатам биопсии содержание и концентрация циркулирующих факторов системы комплемента существенно не отличались между двумя группами, однако в контрольной были обнаружены сравнительно более высокие концентрации воспалительных цитокинов и интерферона. Физиологические характеристики легких практически не различались в обеих группах.

Несмотря на то, что плазма крови позволила смоделировать потенциального реципиента, в будущем применение цельной крови и исследование возможной реэкспрессии антигенов клетками трансплантата позволят точнее оценить потенциальное клиническое значение полученных результатов по уменьшению рисков иммунной несовместимости.