Канадським ученим вдалося змінити групу крові донорських легень, що зробило великий крок у галузі трансплантології

20:38 17 лютого Київ, Україна

Канадські вчені змінили групу крові донорських легень з другої на першу, яка вважається універсальною, обробивши органи ферментами. Це дозволило обійти бар'єр імунонесумісних трансплантацій у системі груп крові ABO. При моделюванні трансплантації таких легенів поза організмом вдалося запобігти розвитку запалення, що потенційно може зменшити ризик відторгнення трансплантату. Результати дослідження опубліковані у Science Translational Medicine.

Чому це важливо?

Для пацієнтів із термінальними стадіями легеневих захворювань успішна трансплантація легень є єдиним способом лікування. У той самий час, можливість проведення трансплантації залежить від використання донорських органів, антигени на поверхні клітин яких мають бути імунологічно сумісними з організмом реципієнта. Інакше відбувається відторгнення трансплантату імунною системою реципієнта. Така умова імунної відповідності часто зменшує можливість знайти сумісного донора, що призводить не лише до збільшення смертності пацієнтів у списках очікування, а й до вибракування несумісних донорських органів.

Важливим фактором, що впливає на придатність легень для трансплантації пацієнта, є сумісність групи крові донора та реципієнта. За системою ABO вона визначається A, B та H антигенами, що знаходяться на поверхні еритроцитів. Так, перша група крові містить лише неімуногенний антиген Н, тому її часто називають універсальною групою крові, яку можна переливати людям з іншими групами. Друга і третя групи містять антиген А або В відповідно, а до складу четвертої групи крові входять одночасно антигени А і В, тому їх не переливають людям з першою групою крові. Тому кандидати на трансплантацію легень з першою групою крові в середньому чекають на донора довше і мають на 20 відсотків більш високий рівень смертності, ніж особи з іншими групами. Для зменшення ризику імунної несумісності трансплантату з організмом реципієнта група канадських учених спробувала перетворити антиген A на поверхні клітин легень донора на універсальний антиген H за допомогою нещодавно ідентифікованих специфічних ферментів — деацетилази FpGalNAc та Fp-галактозамінідази.

Як створити "універсальні" легені для трансплантації?

Створення «універсальних» легень проходило у два етапи. Спочатку вченим довелося тестувати ферментативне відщеплення антигену А на п'яти зразках еритроцитів, тканинах трьох аорт, а також восьми легенів, отриманих від донорів з другою групою крові. Дослідження легень проводили за допомогою стандартного в трансплантології методу перфузії – підтримка органів живими поза організмом у спеціальній камері з розчином (EVLP).

На другому етапі дослідження вчені імітували трансплантацію легень поза організмом, де замість реципієнта з першою групою крові використовували сурогатний розчин із доданою до нього плазмою першої групи крові. Для цього спочатку кожну з трьох пар донорських легень розділили на експериментальну та контрольну групи. В експериментальній групі легені обробляли ферментами, щоб перетворити антиген А на неімуногенний Н, а в контрольній - легені залишили необробленим. Для імітації трансплантації до розчину, в якому були легені обох груп, додали плазму першої групи крові. Контроль ферментативної реакції здійснювали на клітинному, тканинному та органному рівнях. Стан легень оцінювали за фізіологічними параметрами, а також проводили біопсію. Запальний процес визначали гострим ураженням легень та зміною профілю компонентів імунної відповіді (системи комплементу, цитокінів, інтерферону).

Які результати дослідження?

На клітинному рівні після 30 хвилин інкубації еритроцитів з ферментами за фізіологічних умов було видалено понад 95 відсотків антигену А. У ході дослідження концентрація деацетилази FpGalNAc та Fp-галактозамінідази становила 1 мікрограм на мілілітр. Важливо також продемонструвати ефективність видалення антигенів на тканинному рівні перед масштабуванням методу. З цією метою були використані тканини аорти людини, які інкубували з концентрацією ферментів на тому самому рівні, що й у попередньому досліді. Обробка аорт за таких умов призвела до видалення 92 відсотків антигену А. На рівні легких, що утримуються поза організмом людини, показник ферментативного видалення антигену А склав більше 97 відсотків. У той самий час не було зафіксовано жодних змін маркерів запального процесу,

Подальше моделювання трансплантації органів показало, що попередньо оброблені таким чином легені характеризуються ефективним пригніченням ранніх фаз запалення та мінімізацією процесу відторгнення. За результатами біопсії вміст та концентрація циркулюючих факторів системи комплементу суттєво не відрізнялися між двома групами, однак у контрольній були виявлені порівняно вищі концентрації запальних цитокінів та інтерферону. Фізіологічні показники легень мало розрізнялися в обох групах.

Незважаючи на те, що плазма крові дозволила змоделювати потенційного реципієнта, у майбутньому застосування цільної крові та дослідження можливої реекспресії антигенів клітинами трансплантату дозволять точніше оцінити потенційне клінічне значення отриманих результатів щодо зменшення ризиків імунної несумісності.