orina fluorescente

La orina fluorescente podría determinar el rechazo al trasplante de órganos. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia y la Universidad de Emory validaron el método en un modelo de ratón. Además, han diseñado el sensor con componentes altamente biocompatibles, lo que podría facilitar el camino hacia posibles ensayos futuros. Hasta ahora, una biopsia en el paciente era la encargada de revelar el rechazo al trasplante de órganos.

En este sentido, los investigadores recuerdan que un paciente puede sentirse bien y una biopsia puede parecer engañosamente limpia cuando las células T han comenzado a atacar un órgano trasplantado. Por eso, la partícula del sensor, una nanopartícula, detecta un arma de células T, una enzima llamada granzima B, que empuja las células de un órgano trasplantado al proceso de autodestrucción llamado apoptosis.

Detección más temprana

Gabe Knowg, investigador principal del estudio, recuerda que antes de que pueda ocurrir cualquier daño en los órganos, “las células T tienen que producir granzima B, por lo que este es un método de detección temprana”. Por otro lado, el doctor Andrew Adams, otro de los investigadores, considera que “esto es lo suficientemente sensible como para detectar un posible rechazo en ciernes antes de ver una lesión significativa en los órganos trasplantado. Eso podría ayudar a los médicos a tratar temprano para prevenir daños”.  Knowg y Adams publicaron los resultados del estudio en la revista Nature Biomedical Engineering el 18 de febrero de 2019.

Las nanopartículas se juntan con óxido de hierro en el medio como una bola. Tiene doble recubrimiento con dextrano, un azúcar y polietilenglicol, un ingrediente común en los laxantes. Su objetivo es evitar que el cuerpo se deshaga de él demasiado rápido. Las partículas se inyectan por vía intravenosa. Son demasiado grandes para acumularse en el tejido nativo o para pasar a través de los riñones y fuera del cuerpo, pero lo suficientemente pequeños como para acumularse en el tejido de los órganos trasplantados que luchan, donde vigilan el rechazo.

Experimento

Una vez que las células T comienzan a segregar granzima B, separa las cadenas de aminoácidos en las células del órgano trasplantado. Ello provoca que las células se desenreden y mueran. «Las cerdas de las nanopartículas imitan los objetivos de aminoácidos de la granzima en las células. Asimismo, la enzima corta las cerdas en la nanopartícula al mismo tiempo», dijo Kwong. A su juicio, en el experimento, la orina de los animales brillaba y podía verse en sus vejigas en imágenes del infrarrojo cercano.

Método

Los investigadores planean aumentar su nuevo sensor para detectar la otra causa principal del rechazo del trasplante: los ataques por anticuerpos, que no son células vivas sino proteínas que el cuerpo crea para neutralizar entidades extrañas. «Los anticuerpos matan a sus células diana a través de tipos de enzimas similares. En el futuro, prevemos un solo sensor para detectar ambos tipos de rechazo», dijo Kwong.

«Este método podría adaptarse para resolver múltiples problemas como el rechazo, la infección o la lesión del órgano trasplantado», dijo Adams. «Los tratamientos para todos esos son diferentes, por lo que podríamos seleccionar el tratamiento adecuado o la combinación de tratamientos y también usar la prueba para medir qué tan efectivo es el tratamiento», incide.

Biopsias de exageración

Las biopsias son actualmente el estándar de oro en la detección. No obstante, pueden salir mal, y la aguja ancha y larga puede dañar el tejido. «El mayor riesgo de una biopsia es el sangrado y la lesión del órgano trasplantado», destaca Adams. Luego existe la posibilidad de una infección. También está tomando solo una pequeña fracción del órgano trasplantado para determinar qué está pasando con todo el órgano. Sin embargo, puede pasar por alto el rechazo o un diagnóstico incorrecto porque la aguja no golpeó el punto correcto».

La prueba de orina obtiene una lectura más global en todo el órgano. Tiene otras ventajas sobre las biopsias. «La biopsia no es predictiva, es una instantánea estática». A su juicio, es como mirar una foto de personas en el medio salto. «No sabes si están subiendo o bajando. Con una biopsia, no lo haces. Por tanto, no sé si el rechazo está progresando o retrocediendo«, recalca Kwong.

Medicamentos inmunosupresores

Eso también podría permitir a los médicos dosificar cuidadosamente los medicamentos inmunosupresores potentes que recibe la gran mayoría de los pacientes de trasplantes. Kwong señala que «ajustar la dosis es muy difícil pero muy importante. La inmunosupresión intensa aumenta la aparición de infecciones y los pacientes que la reciben también padecen cáncer con más frecuencia».

Para este experimento, los investigadores usaron pequeños injertos de piel en ratones y obtuvieron una señal muy clara y oportuna del sensor de nanopartículas. Dado que los trasplantes de órganos representan mucho más tejido, los investigadores creen que cualquier incidencia de rechazo de órganos provocaría una señal mucho más grande del sensor.