Obrazowanie odrzucenia przeszczepu nerki za pomocą rezonansu magnetycznego wzmocnionego ferumoksytolem

U dzieci po przeszczepie nerki odrzucenie o podłożu immunologicznym jest główną przyczyną niepowodzenia alloprzeszczepu. Tak więc sukces terapeutyczny przeszczepów nerki w dużym stopniu zależy od zdolności do uniknięcia odrzucenia zarówno w ostrej, jak i przewlekłej fazie po przeszczepie. Dzieci po przeszczepie nerki są obecnie poddawane co najmniej trzem rutynowym (protokołowym) biopsjom w ciągu pierwszych dwóch lat po przeszczepie, oprócz biopsji wymaganych do zbadania pogorszenia czynności nerek. Biopsje te są inwazyjne i prawie zawsze wymagają znieczulenia ogólnego, powodując niepokój i niepokój pacjentów oraz ich rodziców, a także znaczne koszty dla naszego systemu opieki zdrowotnej. Obecnie nie ma nieinwazyjnego narzędzia diagnostycznego zdolnego do wykrywania odrzucenia in vivo. Dlatego celem tego badania jest opracowanie nieinwazyjnego testu obrazowania do wykrywania in vivo odrzucenia przeszczepu nerki. Badacze proponują osiągnięcie tego celu poprzez wykrywanie infiltracji makrofagów w przeszczepach nerek za pomocą obrazowania MR wzmocnionego nanocząsteczkami tlenku żelaza. Makrofagi odgrywają główną rolę w odrzucaniu przeszczepu. Makrofagi CD68-dodatnie stanowią około 50% naciekającej populacji leukocytów w odrzuceniu alloprzeszczepu nerki, kolokalizują się z obszarami uszkodzenia tkanki i zwłóknienia i przeważają w cięższych postaciach odrzucenia. Badacze stawiają hipotezę, że obrazowanie MR wzmocnione nanocząsteczkami tlenku żelaza może wykryć różnice w naciekach makrofagów w alloprzeszczepach nerki poddawanych odrzuceniu, w przeciwieństwie do alloprzeszczepów bez znaczącego odrzucenia. Hipoteza ta opiera się na biofizycznych właściwościach wstrzykiwanych dożylnie superparamagnetycznych nanocząstek tlenku żelaza, które są fagocytowane przez makrofagi tkankowe i powodują silne efekty sygnałowe na obrazach MR.

Szczegółowe cele badania są następujące:

Cel nr 1. Opracowanie techniczne sekwencji ilościowego mapowania podatności (QSM) do wykrywania MRI in vivo i oznaczania ilościowego makrofagów znakowanych nanocząstkami tlenku żelaza. Cel ten skupi się na technicznym opracowaniu ilościowego mapowania podatności (QSM), nowej sekwencji impulsów obrazowania MR, która zostanie wykorzystany do dokładnego określenia ilościowego stężenia tkankowego wolnego ferumoksytolu i ferumoksytolu w makrofagach w alloprzeszczepach nerki. W oparciu o optymalizacje sekwencji impulsów fantomów o znanych stężeniach żelaza wolnego i związanego z komórkami, spodziewamy się wygenerować dokładne oszacowania stężeń żelaza w tkankach i makrofagów za pomocą metody QSM-MRI.

Cel nr 2. Wykrywanie odrzucenia w alloprzeszczepie nerki za pomocą rezonansu magnetycznego wzmocnionego ferumoksytolem. Badacze postawili hipotezę, że ferumoksytol może wykrywać i oznaczać ilościowo makrofagi w alloprzeszczepach nerki, opierając się na obserwacji, że nanocząsteczki tlenku żelaza mogą być wychwytywane przez makrofagi w nowotworach złośliwych. Badacze ocenią zdolność ferumoksytolu do mapowania ilości makrofagów w alloprzeszczepach nerek, z korelacją histopatologiczną. Oczekujemy znacznie wyższego wzmocnienia ferumoksytolem-MRI i ilości makrofagów w odrzuconych alloprzeszczepach w porównaniu z nieodrzuconymi alloprzeszczepami.