$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
برز زرع الأعضاء الغريبة كواحدة من أكثر الاستراتيجيات الواعدة لمعالجة نقص الأعضاء المتبرعة للزراعة. في السنوات الأخيرة، أدت التطورات السريعة في تقنيات التحرير الجيني، واستراتيجيات تنظيم المناعة، والهندسة الطبية الحيوية إلى تقدم كبير في هذا المجال.1. خلال السنوات الثلاث الماضية، أجرت عدة فرق بحثية حول العالم تجارب سريرية تتعلق بزراعة قلب خنازير معدلة وراثيا في جامعة ماريلاند، وتجربة زراعة كلية خنازير في مستشفى ماساتشوستس العام، وتجربة زراعة الكلى في جامعة نيويورك 2,3,4,5 . على الرغم من هذه التطورات غير المسبوقة، يظل رفض المناعة التحدي الرئيسي الذي يحد من التطبيق السريري لزراعة الأعضاء الفضائية. حتى مع وجود أعضاء متبرعة معدلة وراثيا محسنة للغاية وأنظمة ثبطة للمناعة مجتمعة، يظل الرفض عقبة كبيرة. تشير الدراسات الحالية إلى أن الرفض الحاد يعد عقبة حاسمة في زراعة الأعضاء الغريبة، ويصنف أساسا إلى الرفض الخلوي الحاد (ACR) والرفض الحاد بوساطة الأجسام المضادة (AMR). يتم التوسط في ACR بشكل رئيسي بواسطة الخلايا التائية، التي تتميز بتسرب واسع النطاق لخلايا T إلى الطعم، مما يؤدي إلى تلف الأنسجة وضعف وظيفي. تشمل آلياته الأساسية تقديم المستضدات الغريبة، وتنشيط الخلايا التائية، وإطلاق السيتوكينات الالتهابية 6,7. على النقيض من ذلك، يتم دفع AMR بواسطة الأجسام المضادة الخاصة بالمتبرع المكونة مسبقا أو المولدة حديثا. ترتبط هذه الأجسام المضادة بخلايا البطانة داخل الطعم، مما يحفز تنشيط المكملة واستجابة مناعية قوية، مما يؤدي في النهاية إلى إصابة الأوعية الدقيقة، والجلطة، وفشل الطعم 8,9,10. لذلك، فإن الفهم الأعمق لهذه الآليات والاعتماد على استراتيجيات تنظيمية مناعية أكثر دقة أمر ضروري لدفع زراعة الأعضاء من البحث ما قبل السريري إلى التطبيق السريري طويل الأمد.
لمواجهة تحدي الرفض الحاد في زراعة الأعضاء الغريبة، من الضروري العودة إلى الأبحاث الأساسية والدراسات ما قبل السريرية لتوضيح الآليات المناعية الأساسية. تم استخدام نماذج الحيوانات الكبيرة، وخاصة الرئيسيات غير البشرية (NHPs) والخنازير المعدلة وراثيا، على نطاق واسع في أبحاث زراعة الأعضاء الفضائية بسبب التشابهات التشريحية والفسيولوجية الوثيقة بينها والبشر. توفر هذه النماذج رؤى حاسمة حول آليات رفض المناعة واستراتيجيات التعديل المناعي. ومع ذلك، فإن تطبيقها يعاني بشكل كبير من قيود التكاليف العالية، والاعتبارات الأخلاقية، وتعقيد الرعاية طويلة الأمد بعد العملية. علاوة على ذلك، يؤثر التباين الكبير في الاستجابات المناعية بين العلاجات الصحية الصحية الفردية على قابلية تكرار نتائج التجارب 11,12,13. بينما تظل نماذج الحيوانات الكبيرة لا غنى عنها للترجمة السريرية، فإن محدوديتها في جدوى التجارب واتساقها تؤكد الحاجة الملحة لنماذج الحيوانات الصغيرة الأكثر فعالية من حيث التكلفة، وقابلية للتوسع، وذات الصلة الميكانيكية.
نظرا لهذه التحديات، اكتسبت نماذج الحيوانات الصغيرة أهمية متزايدة في أبحاث زراعة الأعضاء الفضائية بسبب تكلفتها المنخفضة، ودورات التجارب القصيرة، وسهولة تطبيقها على نطاق واسع. لا توفر هذه النماذج منصة أساسية للتحقيق في آليات رفض المناعة فحسب، بل تعمل أيضا كجسر حاسم بين الدراسات المخبرية والتجارب على الحيوانات الكبيرة، مما يسهل استكشافا أكثر دقة لاستراتيجيات تنظيم المناعة. في هذه الدراسة، تم تأسيس نموذجين موحدين لزراعة الأجانب في الفأر يحاكدان تحديدا ACR وAMR. لضمان قابلية التكرار والاتساق، تم تنفيذ بروتوكول جراحي موحد لثلاثة أشخاص ونهج مبسط في خط التجميع لتوليد النماذج. يقلل هذا السير الموحد من التباين المعتمد على المشغل، مما يؤدي إلى نماذج زراعة قلب متجانسة للغاية. توفر هذه التحسينات منصة موثوقة للتحقيقات الميكانيكية وتقييم استراتيجيات جديدة لثبيط المناعة. هذا البروتوكول مناسب بشكل خاص للباحثين الذين يجرون دراسات على الحيوانات الصغيرة حول آليات المناعة في زراعة الأجناس وتقييم استراتيجيات ثبيط المناعة. يقدم مزايا مثل انخفاض التكلفة، وقابلية التكرار العالية، وسير عمل موحد، مما يوفر أساسا تجريبيا موثوقا للدراسات اللاحقة على الحيوانات الكبيرة وما قبل السريرية.