이식 센서가 생쥐의 장기 거부 반응의 초기 징후를 감지합니다.

Science Advances 저널 에 게재된 새로운 연구 에 따르면, 미세다공성 지지대는 마우스 모델에서 이식 실패 전에 거부 반응을 감지하는 최소 침습적 감시 방법으로 기능한다고 합니다.

이러한 센서는 이식 환자의 장기 거부 반응 가능성에 대한 중요한 초기 정보를 의사에게 제공할 수 있는 도구를 만드는 데 필요한 첫 번째 단계입니다.

장기 이식에는 이식편 거부 반응을 예방하기 위한 공격적인 면역 억제가 수반됩니다. 그러나 과도한 면역 억제는 신생물 및 기회 감염 발생 위험을 증가시킬 수 있으며, 면역 억제가 부족하면 이식편 손상으로 이어질 수 있습니다.

전통적으로 이식 생검은 면역억제제의 효과를 평가하기 위해 시행됩니다. 그러나 이러한 침습적 생검은 상당한 변동성을 가지며 거부 반응을 지연시키는 지표가 됩니다. 이식편 실패 전에 거부 반응을 감지하기 위해 미시간 대학교 연구팀은 최소 침습 모니터링 방법으로 기능하는 미세다공성 스캐폴드를 사용했습니다.

쥐에게 심장이나 피부를 이식 한 후, 틈새 이식편은 선천적 면역 세포와 적응적 면역 세포를 축적하고, 유전자 발현 분석을 통해 이식편 실패의 임상적 징후가 나타나기 전에 급성 세포 이식편 거부 반응(ACAR)의 바이오마커를 식별합니다.

초기 연구는 T 세포를 비호환 동종이식편으로 입양 전이하여 T 세포 매개 거부 반응에 초점을 맞춘 후, 야생형 동물을 대상으로 검증 연구를 진행했습니다. 니치 스캐폴드(niche scaffold)를 통해 빈번한 세포 샘플링이 가능했으며, 유전적 바이오마커 패널을 통해 동종이식편을 거부하는 생쥐와 건강한 이식편을 가진 생쥐를 구분할 수 있었습니다.

" 면역 요법의 발전으로 면역 반응 모니터링 연구가 더욱 흥미로워졌습니다. 원치 않는 면역 반응을 감지하는 것은 중요한 의학적 의미를 지닙니다. 장기가 기능을 잃기 시작할 때까지 원치 않는 반응에 대해 알지 못하는 경우가 많기 때문입니다."라고 미시간 대학교 생체의공학과 교수이자 이 연구의 공동 저자인 로니 시(Lonnie Shi)는 말했습니다.

새로운 시술은 피부 아래에 다공성 스캐폴드를 이식하는 것으로 시작하는데, 이 스캐폴드 안에 조직이 발달합니다. 발달하는 조직에는 혈관이 형성됩니다. 그 결과, 혈관이 이 공간을 통과하고 면역 세포가 순환하게 됩니다.

이 물질은 이물질 반응을 유발하여 면역 세포의 유입을 유도합니다. 중요한 점은 이 세포들이 순환하는 표현형이 아닌 조직 특이적인 표현형을 나타내어 연구자들이 시간 경과에 따른 조직 반응을 모니터링할 수 있다는 것입니다.

시 박사는 " 이식 거부 반응으로 인해 면역 체계가 활성화되면 임플란트에서 활성화된 면역 세포를 볼 수 있습니다."라고 말했습니다.

조직의 면역 반응을 평가하는 능력은 면역 체계를 연구하는 연구자들에게 강력한 도구가 될 수 있습니다. 세포 전사체의 연속 분석을 통해 고위험 이식 생검 대신 최소 침습 생검을 통해 잠재적인 장기 거부 반응을 검출할 수 있습니다.

미시간 대학교 생체공학과의 박사후 연구원인 러셀 유리는 "고형 장기 이식 생존율은 현대 의학의 가장 중요한 성과 중 하나로 여겨지지만, 이식 후 건강한 이식편을 유지하기 위해 필요한 공격적인 치료법을 종종 간과합니다."라고 말했습니다.

Uri는 "이러한 이식형 센서는 매우 초기의 거부 반응을 감지할 수 있으며, 이는 개인화된 이식 후 관리를 위한 도구를 개발하고 현재 이식 수혜자가 겪어야 하는 침습적 시술과 파괴적인 부작용을 최소화하는 데 있어 첫걸음입니다."라고 덧붙였습니다.

"이것은 특히 어린 시절과 청소년기에 장기 이식을 받은 사람들에게 매우 중요할 것입니다. 왜냐하면 그들은 수십 년 동안 치료와 생검을 받아야 하고 심지어 반복적인 이식 수술을 받아야 하기 때문입니다."