כשל איברים הוא אחד הגורמים העיקרייםלמוות 1. השתלת תאים, רקמות ואיברים היא דרך יעילה לטיפול אי ספיקתאיברים 2. אף על פי כן, המחסור באיברים תורמים מגביל את היישום הקליני שלשיטה זו 3,4. מחקרים הראו כי חזירים יכולים לשמש כמקור פוטנציאלי של איברים אנושיים להשתלהקלינית 5,6. עם זאת, השתלת איברים בין מינים עומדת בפני דחייה חיסונית מסוכנת. לכן, זה קריטי כדי לפקח על הדחייה החיסונית של xenotransplantation. כיום, ניטור קליני של דחייה חיסונית תלוי בעיקר סימנים ותסמינים של המטופל, כמו גם בדיקות מעבדה (למשל, ביופסיה, ניתוח חיסוני,ואולטרסאונד) 7,8,9. עם זאת, שיטות ניטור אלה יש חסרונות רבים. הסימנים והתסמינים של דחייה חיסונית בחולים מופיעיםבדרך כלל מאוחר 10, אשר אינו מועיל גילוי מוקדם והתערבות מוקדמת; ביופסיה יש את החיסרון שללהיות פולשנית 11, וזה לא קל לחולים לקבל; ניתוח חיסוני חסר רגישות או ספציפיות, אולטרסאונד הוא עזר ויקר. לכן, דחוף למצוא שיטה יעילה ונוחה כדי לפקח על הדחייה החיסונית.
מחזור DNA הוא סוג extracellular של DNA נמצא בדם. מנדל ומטאיס12 דיווחו לראשונה על נוכחות של דנ"א במחזור בדם היקפי בשנת 1948. בתנאים פיזיולוגיים נורמליים, במחזור ה-DNA בדם של אנשים בריאים הוא נמוך יחסית בבסיס. עם זאת, בכמה פתולוגיות, כגון גידולים, אוטם שריר הלב, מחלות אוטואימוניות, ודחיית השתלה, רמת ה-DNA במחזור בדם יכול להיות גדל באופןמשמעותי 13,14 בשל שחרור מסיבי של DNA במחזור שנגרם על ידי אפופטוזיס ונמק. המקור של ה-DNA במחזור קשור אפופטוזיס ונמק15, אשר אופייניים של דחיית xenograft16.
במחזור DNA הוכח להיות סמן ביולוגי פולשנית לגילויסרטן 17,18,19. רצף גבוה של דנ"א במחזור נגזר תורם הוא אמין לזיהוי דחייה לאחר השתלתאיברים 20,21. עם זאת, שיטה זו דורשת ריכוז גבוה ואיכות של דנ"א שחולץ. דרישות ה-DNA בנוסף לעלות הגבוהה וצריכת זמן להפוך שיטה זו לבלתי זכאית לשימוש קליני שגרתי. ניתן לכמת במדויק את ה-DNA הנגזר מתורם על ידי PCR כמותי בזמן אמת (qPCR), שהוא גם ספציפי וגם רגיש. לכן, כימות ה-DNA במחזור porcine על ידי qPCR היא שיטה אפשרית כדי לפקח על הדחייה החיסונית של xenotransplantation. זה פחות פולשני, רגיש מאוד וספציפי, בעלות נמוכה וחיסכון בזמן. חזירים בני אדם נפרדים גנטית עם רצפים גנומיים שונים לגמרי(איור 1). לכן, במחזור DNA porcine יכול להשתחרר לתוך הדם של הנמען לאחר השתלת קסנו בגלל דחיית קסנו. CpsDNA יכול להיות בדיוק לכמת על ידי qPCR עם פריימרים ספציפיים למינים בדם של הנמען. בעבר, הוכחנו את הרציונל והיתכנות של cpsDNA כסמן ביולוגי עבור xenotransplantation22,23. כאן, אנו חושפים טיפים ופרטים ניסיוניים נוספים. הניסוי מורכב מהצעדים הבאים. ראשית, פריימרים ספציפיים porcine תוכננו, ו-DNA גנומי היה מבודד, אשר שימשו כדי לאמת את הייחודיות של פריימרים על ידי PCR רגיל. שנית, בניית העקומה הסטנדרטית של cpsDNA וביוד cpsDNA מהדם המדגם. לבסוף, ה-DNA הספציפי לחזיר במחזור היה מכמת באמצעות qPCR.