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L'insufficienza d'organo è una delle principali cause dimorte 1. Il trapianto di cellule, tessuti e organi è un modo efficace per trattare l'insufficienzad'organo 2. Tuttavia, la carenza di organi donatori limita l'applicazione clinica di questometodo 3,4. Gli studi hanno dimostrato che i maiali possono essere utilizzati come potenziale fonte di organi umani per il trapiantoclinico 5,6. Tuttavia, il trapianto di organi tra specie deve affrontare un pericoloso rifiuto immunitario. Pertanto, è fondamentale monitorare il rifiuto immunitario dello xenotrapianto. Attualmente, il monitoraggio clinico del rigetto immunitario dipende principalmente dai segni e dai sintomi del paziente, nonché dai test di laboratorio (ad esempio biopsia, analisi immunobiochimica ed ecografia)7,8,9. Tuttavia, questi metodi di monitoraggio hanno molti svantaggi. I segni e i sintomi del rigetto immunitario nei pazienti di solitocompaiono alla fine del 10, il che non favorisce la diagnosi precoce e l'intervento precoce; la biopsia ha lo svantaggio di essereinvasiva 11, il che non è facile da accettare per i pazienti; l'analisi immunobiochimica manca di sensibilità o specificità e gli ultrasuoni sono ausiliari e costosi. Pertanto, è urgente trovare un metodo efficace e conveniente per monitorare il rifiuto immunitario.
Il DNA circolante è un tipo extracellulare di DNA trovato nel sangue. Mandel e Metais12 riportarono per la prima volta la presenza di DNA circolante nel sangue periferico nel 1948. In condizioni fisiologiche normali, il DNA circolante nel sangue di persone sane è relativamente basso al basale. Tuttavia, in alcune patologie, come tumori, infarto del miocardio, malattie autoimmuni e rigetto del trapianto, il livello di DNA circolante nel sangue può essere significativamenteaumentato 13,14 a causa del rilascio massiccio di DNA circolante causato da apoptosi e necrosi. L'origine del DNA circolante è associata all'apoptosi e alla necrosi15, che sono caratteristiche del rifiuto dello xenografto16.
Il DNA circolante ha dimostrato di essere un biomarcatore mini-invasivo per il rilevamento deitumori 17,18,19. Il sequenziamento elevato del DNA circolante derivato dal donatore è affidabile per il rilevamento del rigetto dopo il trapianto diorgani 20,21. Tuttavia, questo metodo richiede un'alta concentrazione e qualità del DNA estratto. I requisiti del DNA oltre all'elevato costo e al consumo di tempo rendono questo metodo non idoneo per l'uso clinico di routine. Il DNA circolante derivato dal donatore può essere quantificato con precisione dalla PCR quantitativa in tempo reale (qPCR), che è allo stesso tempo specifica e sensibile. Pertanto, quantificare il DNA circolante suino mediante qPCR è un metodo fattibile per monitorare il rigetto immunitario dello xenotrapianto. Questo è meno invasivo, altamente sensibile e specifico, a basso costo e risparmio di tempo. I suini e gli esseri umani sono geneticamente separati con sequenze genomiche molto diverse (Figura 1). Pertanto, il DNA suino circolante può essere rilasciato nel sangue del ricevente dopo lo xenotrapianto a causa dello xeno-rifiuto. CpsDNA potrebbe essere quantificato con precisione da qPCR con primer specifici per specie nel sangue del ricevente. In precedenza, abbiamo dimostrato la logica e la fattibilità del cpsDNA come biomarcatore per lo xenotrapianto22,23. Qui, divulghiamo suggerimenti e dettagli più sperimentali. L'esperimento consiste nei seguenti passaggi. In primo luogo, sono stati progettati primer specifici suiini e il DNA genomico è stato isolato, che è stato utilizzato per verificare la specificità dei primer dalla NORMALE PCR. In secondo luogo, costruire la curva standard di cpsDNA e isolare cpsDNA dal sangue campione. Infine, il DNA circolante specifico del maiale è stato quantificato utilizzando qPCR.