Badanie typu proof-of-principle, dotyczące nieinwazyjnej metody badania DNA w próbkach krwi, udowodniło, że jest ona bardziej dokładna w celu wykrywania możliwości odrzucenia przeszczepu przez organizm, w porównaniu do standardowo wykonywanej biopsja serca.

Biopsja serca jest procedurą uciążliwą i może być przyczyną powikłań, jak: zaburzenia rytmu serca czy uszkodzenie zastawek serca, dlatego poszukiwano alternatywy dla tego badania. Naukowcy z Uniwersytetu Stanford opracowali test oznaczani pozakomórkowego DNA, który wykrywa DNA dawcy we krwi biorcy. Metoda ta jest oparta na mechanizmie uwalniania materiału genetycznego do krwi przez komórki przeszczepionego serca atakowane i niszczone przez system odpornościowy biorcy. W przypadku biorców przeszczepów nie doświadczających odrzucenia, DNA dawcy we krwi biorcy nie osiąga 1% z całej puli pozakomórkowego DNA. W przypadku odrzucenia, procent DNA dawcy wzrasta do 3% – 4%.

W opublikowanym później artykule badacze opisali uniwersalną, nieinwazyjną metodę diagnostyczną opartą na wysoko-przepływowym screeningu krążącego pozakomórkowego i pochodzącego od dawcy DNA (cell-free donor-derived DNA – cfdDNA). Badanie było prowadzone na małej grupie 565 próbek krwi pochodzącej od 65 pacjentów. Badane DNA zostało oczyszczone z osocza oraz sekwencjonowane co do ilościowej zawartości frakcji cfdDNA.

Poprzez porównanie otrzymanych rezultatów z wynikami uzyskanymi podczas biopsji serca, badacze wykazali że diagnoza ostrego odrzucenia przeszczepu serca oparta na cfdDNA jest możliwa. Byli oni w stanie dokładnie określić dwa główne rodzaje odrzucenia przeszczepu (przy udziale przeciwciał lub ostrego komórkowego) u 24 pacjentów cierpiących na umiarkowane do ciężkich epizody odrzucenia, z których jeden przypadek wymagał ponownej transplantacji. Badacze byli także w stanie wykryć pierwsze oznaki odrzucenia nawet do 5 miesięcy przed wykryciem takich oznak metodą biopsji.

„Odkryliśmy, że oznaczenie pozakomórkowego DNA jest bardzo dokładną metoda diagnostyczną ostrego odrzucenia przeszczepu, niekiedy w wyprzedzeniem kilku tygodniowym lub kilku miesięcznym w porównaniu do wykrycia tych oznak przez biopsję” – powiedział starszy autor badania Dr Kiran Khush, adiunkt na Uniwersytecie Stanford. „Taka wcześniejsza diagnostyka może zapobiec nieodwracalnym uszkodzeniom przeszczepionego narządu. Badanie ma szansę zrewolucjonizować opiekę nad pacjentami po transplantacjach. Pozwala nam także na przeprowadzenie kilku testów diagnostycznych jednocześnie. Na przykład, możemy w tym samym czasie szukać w próbce krwi sekwencji DNA mikroorganizmów, by wykluczyć zakażenie lub inne komplikacje czasem dotykające biorców przeszczepów. Pozwala nam to również na określenie czy duszność odczuwana przez pacjentów jest spowodowana infekcją, czy rozpoczęciem procesu odrzucenia transplantacji. Może być to wspólny punkt odniesienia dla wykluczenia wielu potencjalnych zagrożeń”.

Uniwersytet Stanford złożył wniosek patentowy dotyczący opisanego w badaniu testu. Badanie było opublikowane 18 czerwca w internetowym wydaniu czasopisma Science Translational Medicine.