Bluttest erkennt frühzeitig Abstoßung eines Lungentransplantats

Forscher haben einen einfachen Bluttest entwickelt, der erkennen kann, wann eine neu transplantierte Lunge von einem Patienten abgelehnt wird, auch wenn keine äußeren Anzeichen der Abstoßung erkennbar sind. Die Ergebnisse der Studie wurden am 22. Januar in “EBioMedicine”, einer Publikation von “The Lancet”, veröffentlicht.

Der Test könnte es den Ärzten ermöglichen, in den ersten kritischen Monaten nach der Lungentransplantation schneller zu intervenieren, um die chronische Abstoßung – die schwer, irreversibel und oft tödlich ist – zu verhindern oder zu verlangsamen. Die Wissenschaftler glauben, dass dieser Test auch für die Überwachung der Abstoßung bei anderen Arten von Organtransplantationen nützlich sein könnte. Die Arbeit wurde vom National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI), einem Teil der National Institutes of Health, finanziert. 

“Dieser Test löst ein langjähriges Problem bei der Lungentransplantation: die Erkennung versteckter Anzeichen einer Abstoßung”, sagt Dr. Hannah Valantine, Co-Leiterin der Studie und leitende Prüferin des Labors für Organtransplantationsgenomik in der Herz-Kreislauf-Abteilung am NHLBI. “Wir sind sehr erfreut über sein Potenzial, Leben zu retten, besonders bei einem kritischen Mangel an Spenderorganen.”

Der Test stützt sich auf die DNA-Sequenzierung, erklärte Valantine, und stellt als solches ein großartiges Beispiel für personalisierte Medizin dar, da er es den Ärzten ermöglicht, die Transplantationsbehandlungen auf diejenigen Personen zuzuschneiden, die das höchste Risiko für eine Abstoßung haben.

Die Empfänger von Lungentransplantaten ist die Häufigkeit einer chronischen Abstoßung hoch, sie haben die kürzesten Überlebensraten unter Patienten, die eine solide Organtransplantation jeglicher Art erhalten – nur etwa die Hälfte überlebt länger als fünf Jahre. Bestehende Instrumente zur Erkennung von Abstoßungserscheinungen, wie z.B. die Biopsie, erfordern entweder die Entfernung kleiner Mengen an Lungengewebe oder sind nicht empfindlich genug, um die Schwere der Abstoßung zu erkennen. Der neue Test scheint diese Herausforderungen zu lösen.

Der experimentelle donor-derived cell-free DNA-Test führt eine Shotgun-Sequenzierung an Blutproben der Transplantatempfänger durch. Über eine Computeranalyse wird ermittelt, wieviele DNA-Fragmente vom Empfänger oder Spender stammen. Da verletzte oder sterbende Zellen aus dem Spender im Vergleich zu normalen Spenderzellen viele Spender-DNA-Fragmente in den Blutkreislauf abgeben, deuten höhere Mengen an Spender-DNA auf ein höheres Risiko für die Abstoßung des Transplantats beim Empfänger hin.

In die Studie wurden 106 Empfänger von Lungentransplantaten aufgenommen und überwacht. Die in den ersten drei Monaten nach der Transplantation entnommenen Blutproben wurden dem Testverfahren unterzogen. Patienten mit erhöhter Spender-DNA-Konzentration in den ersten drei Monaten nach der Transplantation hatten sechsmal häufiger ein Versagen oder Absterben des Transplantats während des Follow-up-Zeitraums der Studie als Patienten mit niedriger Spender-DNA-Konzentration. Wichtig ist, dass mehr als die Hälfte der Hochrisikopatienten in diesem Zeitraum keine äußeren Anzeichen von klinischen Komplikationen aufwiesen.

“Wir haben zum ersten Mal gezeigt, dass DNA, die von Spendern stammt, ein prädiktiver Marker für chronische Abstoßung und Tod der Lunge ist und einen kritischen Zeitpunkt für eine Intervention bieten könnte, die diese Ergebnisse vielleicht verhindert”, sagte Valantine. “Sobald die Abstoßung durch diesen Test frühzeitig erkannt wird, haben die Ärzte dann die Möglichkeit, die Dosierung von Immunsuppressiva zu erhöhen, neue Wirkstoffe hinzuzufügen, die Gewebeentzündungen reduzieren, oder andere Maßnahmen zu ergreifen, um das Fortschreiten zu verhindern oder zu verlangsamen.”

Im Jahr 2010 war Valantine Teil eines Forschungsteams, das den ersten Bluttest zur Diagnose der Organabstoßung durchführte. Der heute weit verbreitete Test, die so genannte AlloMap, analysiert die Expression von 20 Genen in der Blutprobe eines Transplantationsempfängers, um festzustellen, ob das Immunsystem des Patienten einen Angriff startet. Im folgenden Jahr zeigten Valantine und ihre Kollegen zum ersten Mal, dass ein zellfreier DNA-Bluttest für die Überwachung früher Anzeichen einer Abstoßung nützlich sein könnte. Die früheren Studien des zellfreien DNA-Tests identifizierten jedoch nur Anzeichen einer “akuten” Abstoßung des Transplantats, die sich leicht umkehren lässt. Die aktuelle Studie zeigt, dass ein hoher zellfreier DNA-Spiegel in den ersten drei Monaten nach der Transplantation eine chronische Abstoßung voraussagt. Wenn validiert, könnte diese Blutprobe ein Routinewerkzeug werden, das verwendet wird, um Transplantationspatienten in den sehr frühen Phasen der Abstoßung zu überwachen, sagten die Forscher.