Nachweis von Plasma-DNA renalen Ursprungs bei Nierentransplantationspatienten (DART-REIN)

Auf diagnostischer Ebene beruht die routinemäßige Überwachung der Transplantatfunktionalität nach einer Nierentransplantation auf der Verwendung unspezifischer Marker wie Serumkreatinin (das die Abschätzung der glomerulären Filtrationsrate oder GFR ermöglicht) und Proteinurie. Die endgültige Diagnose einer Nieren-Allotransplantat-Dysfunktion erfordert immer noch eine invasive Allotransplantat-Biopsie, die nach wie vor der Goldstandard für die Beurteilung des Transplantatstatus ist. Die histopathologische Diagnose einer Nierentransplantatdysfunktion basiert auf der Banff-Klassifikation und ermöglicht die Untersuchung des Immuninfiltrats und der zellulären Läsionen des Transplantats, um eine genaue Diagnose zu stellen. Allerdings weist die Nierenbiopsie gewisse Einschränkungen auf: 1/ Sie ist für den Patienten invasiv und mit damit verbundenen Komplikationen verbunden, die in 1 bis 3,5 % der Fälle hauptsächlich hämorrhagisch sind; 2/ Seine Wirksamkeit bei der Vorhersage einer frühen Abstoßung (3 Monate) nach der Transplantation bleibt umstritten. Für die Screening-Biopsie wurde in mehreren Studien ein fehlender Patientennutzen nachgewiesen; 3/ Die histologische Analyse unterliegt Schwankungen innerhalb und zwischen Beobachtern. und 4/ es handelt sich um eine kostspielige Untersuchung, da für die Durchführung und Interpretation der Biopsie viel Zeit erforderlich ist.

Die „spenderzellfreie DNA (dd-cfDNA)“ wurde als diagnostisches Werkzeug im Dienste des Transplantats vorgeschlagen. Analysen basierend auf molekularen Signaturen der zirkulierenden DNA des Spenders (Single Polymorphism Nucleotide (SNP)) haben es ermöglicht, die zirkulierende zellfreie DNA aus der transplantierten Niere (vom Spender) von der zirkulierenden zellfreien DNA, die für diese spezifisch ist, zu unterscheiden Der Empfänger. Daten aus mehreren Studien deuten darauf hin, dass der dd-cfDNA-Spiegel im Blut eine Abstoßung in Herz-, Lungen-, Leber- und Nieren-Allotransplantaten erkennen kann. Die auf der dd-cfDNA vorhandenen SNPs wurden zunächst mit Multiplex-qPCR- und dann mit NGS-Technologien untersucht und anschließend mit digitalen PCR-Techniken quantifiziert.

In dieser Studie schlugen die Forscher einen anderen Ansatz zur Vorhersage und Charakterisierung der Abstoßung/Funktionsstörung von Nierentransplantaten vor, der auf der Quantifizierung epigenetischer Signaturen basiert, die auf der spenderzellfreien DNA vorhanden sind. Im Jahr 2018 haben Moss et al. entwickelt ein Dekonvolutionsmodell, das den Gewebeursprung zirkulierender DNA anhand ihrer epigenetischen Eigenschaften identifizieren kann. Die Studie bestätigte, dass die bei gesunden Probanden zirkulierende zellfreie DNA hauptsächlich aus Blutzellen und Endothelzellen stammt, nicht jedoch aus Nierenzellen. Im Jahr 2023 haben Loyfer et al. schlugen einen Methylierungsatlas von mehr als 200 Zelltypen vor und schlugen vor, dass jede Zelle ihre eigene epigenetische Signatur hat, die in zellfreier DNA untersucht werden kann.

In dieser Studie untersuchen Forscher die Entwicklung der nierenspezifischen zellfreien DNA-Menge im Blut bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung vor und nach der Transplantationsoperation, indem sie eine Reihe nierenspezifischer epigenetischer Marker testen. Der Zweck dieser Studie besteht darin, das biologische Rauschen einer „nativen Niere“ auf nierenspezifischer zellfreier DNA zu identifizieren und es mit dem Signal einer „transplantierten Niere“ zu vergleichen. Forscher gehen davon aus, dass der biologische Lärm der „nativen Niere“ bei chronischen Nierenerkrankungen im Vergleich zu dem des Transplantats nach der Transplantation vernachlässigbar ist.

Um diese Hypothese zu untersuchen, sammeln Forscher vor und nach einer Transplantation Blutproben, um nierenspezifische zellfreie DNA-Marker zu quantifizieren. Sie schlugen außerdem vor, zellfreie DNA-Marker der Transplantatperfusionsflüssigkeit zu quantifizieren, um die Spezifität von Nierenmarkern zu validieren und die Schädigung des Transplantatgewebes während des Organtransports zu untersuchen. Jede nierenzellfreie DNA-Probe wird durch proprietäre Technologien unter Verwendung eines Multiplex-Digital-PCR-Assays quantifiziert.