VIRTUUS Studio per bambini (VIRTUUS)

I progressi nei regimi immunosoppressivi hanno migliorato significativamente la sopravvivenza a breve termine dell'allotrapianto per i riceventi di trapianto di rene. Tuttavia, la sopravvivenza a lungo termine dell'allotrapianto rimane statica. Per i bambini con malattia renale allo stadio terminale (ESRD), sono fortemente necessari miglioramenti nei risultati a lungo termine. I bambini con malattia renale all'ultimo stadio richiedono più trapianti nel corso della vita, incorrendo in ripetuti rischi chirurgici e immunologici con ogni nuovo organo trapiantato. La lesione dell'allotrapianto si verifica principalmente a causa del rigetto cellulare acuto (ACR) e/o del rigetto mediato da anticorpi (AMR) e delle infezioni virali, come la nefropatia associata al virus BK (BKVN). Uno dei principali ostacoli alla promozione della sopravvivenza a lungo termine dell'allotrapianto è la mancanza di biomarcatori diagnostici e prognostici non invasivi per rilevare in modo affidabile lesioni precoci nell'allotrapianto prima che sorgano manifestazioni cliniche.

L'incidenza del rigetto acuto (RA) nei bambini nel primo anno post-trapianto è del 10-13%[1]. L'attuale gold standard per la diagnosi di AR è l'agobiopsia del nucleo; tuttavia, la biopsia è altamente invasiva, comporta il rischio di sanguinamento e perdita dell'innesto, è soggetta a errori di campionamento e manca di sensibilità e specificità per lesioni precoci. Poiché le risposte immunitarie sono dinamiche nel tempo, le singole biopsie non catturano adeguatamente l'immunità anti-allotrapianto, ma le biopsie ripetute non sono pratiche nei bambini che spesso richiedono sedazione e ricovero per le biopsie. Altri marcatori, come la creatinina sierica, hanno bassa sensibilità e specificità per il danno precoce del trapianto renale.

La capacità di identificare lesioni subcliniche del trapianto di rene utilizzando biomarcatori minimamente invasivi, robusti, con elevata sensibilità e specificità nei riceventi pediatrici rappresenterebbe un importante progresso nella cura del trapianto di rene pediatrico. Nello studio Clinical Trials in Organ Transplantation (CTOT)-04, uno studio prospettico multicentrico sponsorizzato dal NIH su pazienti trapiantati di rene adulto, i membri del team VIRTUUS sono stati in grado di diagnosticare e prevedere l'ACR utilizzando l'mRNA delle cellule urinarie e i profili dei metaboliti con alti sensibilità e specificità[2, 3]. Inoltre, i ricercatori hanno convalidato una firma dell'mRNA delle cellule urinarie che distingue il rigetto acuto (AR) dalla lesione tubulare acuta (ATI) e l'ACR dall'AMR, nonché una firma dell'mRNA delle cellule urinarie diagnostica e prognostica di BKVN[3-5]. L'obiettivo generale di questa proposta VIRTUUS è quello di adattare i biomarcatori diagnostici e prognostici non invasivi per adulti convalidati esistenti per caratterizzare lo stato dell'allotrapianto nei riceventi pediatrici di allotrapianti di rene. In particolare, i ricercatori indagheranno 1) se la firma del 3-gene della cellula urinaria adulta è diagnostica e prognostica dell'ACR nei destinatari pediatrici di allotrapianti renali, 2) se il metabolita combinato e la firma del 3-gene della cellula urinaria sono diagnostici e prognostici dell'ACR nei riceventi pediatrici di allotrapianti renali, 3) se i livelli di mRNA di BKV VP-1 nelle cellule urinarie sono diagnostici di BKVN e 4) se i livelli di cellule urinarie dell'inibitore dell'attivatore del plasminogeno -1 (PAI-1) mRNA e i livelli di creatinina sierica predicono l'allotrapianto fallimento.

I ricercatori propongono di convalidare i marcatori immunologici precoci che hanno dimostrato di essere prognostici e diagnostici nei riceventi di trapianto di rene adulto nei riceventi di trapianto di rene pediatrico. I risultati del ricercatore faranno avanzare significativamente il campo del trapianto pediatrico spostandosi verso regimi immunosoppressivi proattivi e su misura che riducono al minimo la morbilità e ottimizzano la sopravvivenza a lungo termine dell'allotrapianto.

L'obiettivo principale dello sperimentatore è ipotizzare che: (i) la firma del gene 3 delle cellule urinarie adulte sarà diagnostica e prognostica di ACR in campioni di urina raccolti longitudinalmente da bambini con trapianti di rene; e (ii) i biomarcatori combinati del metabolita e dell'mRNA hanno una maggiore capacità di diagnosticare l'ACR rispetto alla sola firma dell'mRNA o del metabolita e (iii) i livelli di mRNA di BKV VP-1 sono diagnostici della nefropatia da virus BK (BKVN) e (iv) i livelli delle cellule urinarie di i livelli di mRNA e di creatinina sierica dell'inibitore dell'attivatore del plasminogeno-1 (PAI-1) predicono il fallimento dell'allotrapianto.

Gli investigatori cercano di:

1. Determinare se la firma del gene 3 delle cellule urinarie adulte è diagnostica e prognostica di ACR nei destinatari di allotrapianto di rene pediatrico,
2. Valutare se un metabolita combinato e la firma dell'mRNA urinario a 3 geni sono diagnostici e prognostici di ACR e
3. Testare l'ipotesi che i livelli di mRNA di BKV-VP-1 nelle cellule urinarie siano diagnostici di BKVN e verificare l'ipotesi che un modello di previsione a due variabili composto dal livello delle cellule urinarie di PAI-1 mRNA e dai livelli di creatinina sierica, entrambi misurati al momento della diagnosi di biopsia BKVN, prevedere il futuro fallimento dell'innesto

Gli obiettivi secondari includono quanto segue:

1. Creare un deposito di campioni di DNA da urina, saliva, sangue e tessuti scartati e sangue e tessuti di donatori deceduti da utilizzare per futuri studi di ricerca che esamineranno le associazioni dell'intero genoma con il rigetto e le infezioni virali nei pazienti pediatrici sottoposti a trapianto di rene e
2. Creare una biobanca di campioni di sangue residuo e sangue di donatore deceduto per esaminare in seguito le associazioni tra proteomica e metabolomica dell'urina e del sangue.