Органная недостаточность является одной из основных причин смерти1. Трансплантация клеток, тканей и органов является эффективным способом лечения органной недостаточности2. Тем не менее, нехватка донорских органов ограничивает клиническое применение этогометода 3,4. Исследования показали, что свиньи могут быть использованы в качестве потенциального источника человеческих органов для клиническойтрансплантации 5,6. Однако пересадка меж вида органов сталкивается с опасным иммунным отторжением. Поэтому крайне важно контролировать иммунный отказ от ксенотрансплантации. В настоящее время клинический мониторинг иммунного отторжения в основном зависит от признаков и симптомов пациента, а также лабораторных тестов (например, биопсия, иммунобиохимический анализ иУЗИ) 7,8,9. Однако эти методы мониторинга имеют много недостатков. Признаки и симптомы иммунного отторжения у пациентов обычнопоявляются поздно 10, что не способствует раннему выявлению и раннему вмешательству; биопсия имеет недостаток бытьинвазивным 11, что не легко для пациентов, чтобы принять; иммунобиохимический анализ не хватает чувствительности или специфичности, а УЗИ является вспомогательным и дорогостоящим. Поэтому необходимо срочно найти эффективный и удобный метод контроля иммунного отторжения.
Циркулирующая ДНК является внеклеточным типом ДНК, найденной в крови. Мандель и Метаис12 впервые сообщили о наличии циркулирующей ДНК в периферической крови в 1948 году. В нормальных физиологических условиях, циркулирующих ДНК в крови здоровых людей является относительно низким на базовом уровне. Однако, в некоторых патологиях, таких как опухоли, инфаркт миокарда, аутоиммунные заболевания и отторжение трансплантации, уровень циркулирующей ДНК вкрови может быть значительно увеличен на 13,14 из-за массового высвобождения циркулирующей ДНК, вызванной апоптозом и некрозом. Происхождение циркулирующей ДНК связано с апоптозом и некрозом15,которые характерны для отторжения ксенотрансплантата16.
Циркулирующие ДНК было доказано, что минимально инвазивных биомаркер для обнаружениярака 17,18,19. Высокое секвенирование циркулирующей ДНК доноров является надежным для выявления отторжения послетрансплантации органов 20,21. Однако этот метод требует высокой концентрации и качества извлеченной ДНК. Требования к ДНК в дополнение к высокой стоимости и времени потребления делают этот метод неподходящим для регулярного клинического использования. Циркулирующая ДНК, полученная донорами, может быть точно количественно оценена количественным ПЦР в режиме реального времени (qPCR), который является одновременно специфическим и чувствительным. Таким образом, количественная оценка свиной циркулирующей ДНК с помощью qPCR является возможным методом мониторинга иммунного отторжения ксенотрансплантации. Это менее инвазивные, очень чувствительные и конкретные, низкая стоимость, и экономия времени. Свиньи и люди генетически отделены с совершенно разными геномными последовательностями(рисунок 1). Таким образом, циркулирующая ДНК свинины может быть выпущена в кровь получателя после ксенотрансплантации из-за ксено-отторжения. CpsDNA может быть точно количественно qPCR с видом конкретных грунтовки в крови получателя. Ранее мы продемонстрировали обоснование и осуществимость CPSDNA в качестве биомаркера для ксенотрансплантации22,23. Здесь мы раскрываем более экспериментальные советы и детали. Эксперимент состоит из следующих шагов. Во-первых, были разработаны свиные специфические грунтовки, и геномная ДНК была изолирована, которые использовались для проверки специфичности грунтовки обычным ПЦР. Во-вторых, построение стандартной кривой cpsDNA и изоляции cpsDNA от образца крови. Наконец, циркулирующая ДНК свиней была количественно оценена с помощью qPCR.