Gliedmaßenperfusion als Weg zur Re-konditionierung und Genetischen Engineering: Verhinderung von Schäden und Verringerung der Immunogenität zur Unterstützung des Überlebens nach allogener Transplantation

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Constanca Figueiredo; Privatdozent Dr. Nicco Krezdorn
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 500341366

Die vaskularisierte Komposit-Allotransplantation (VCA) ist eine etablierte Therapie von massivem Gewebeverlust oder Amputationen. Leider scheitern herkömmliche rekonstruktive Methoden oft bei Patienten mit schweren Verletzungen der Gliedmaßen an der vollständigen Wiederherstellung der Funktion. Die VCA-Transplantation stellt eine vielversprechende Alternative zur Sicherung der Funktionswiederherstellung dar. Diese Patienten leiden jedoch unter den Nebenwirkungen der hohen immunsuppressiven Regime und der hohen Inzidenz von akuter und chronischer Abstoßung. Humane Leukozyten Antigenen (HLA) spielen eine wichtige Rolle bei der Aktivierung von Immunantworten nach allogenen Transplantationen und sind der Auslöser für akute und chronische Abstoßungsreaktionen. Die maschinelle Perfusion ist ein neuartiger Ansatz zur Verringerung von Konservierungsschäden und zur Verbesserung der Beurteilung von Transplantaten. Kürzlich haben wir das große Potenzial der Anwendung von Ex-vivo-Perfusionsstrategien zur genetischen Veränderung von Organen wie Lunge und Niere im Hinblick auf eine Verringerung ihrer Immunogenität und und Verlängerung des Transplantatüberlebens nachgewiesen. Daher zielt dieses Projekt darauf ab, Ex-vivo-Strategien zur maschinellen Perfusion von Extremitäten zu verwenden, um Gewebeschäden aufgrund von Ischämie-Reperfusionsschäden zu verhindern und gleichzeitig die genetische Veränderung des VCA zu ermöglichen, um das Transplantatüberleben nach einer MHC-inkompatiblen Transplantation zu verbessern. Dieser Antrag basiert auf einem Modell für Gliedmaßentransplantationsratten. Die Hintergliedmaßen der Ratte werden ex vivo mit lentiviralen Vektoren perfundiert, die für shRNAs kodieren, die auf MHC-Klasse-I- und -II-Transkripte abzielen, um ihre Expression auf stabile Weise zu unterdrücken. Unsere früheren Studien haben gezeigt, dass die Herrunterregulierung des MHC zur Erhöhung der Transplantat-Überlebensrate nach der Transplantation beiträgt, selbst wenn keine Immunsuppression erfolgt. Um die Wirkung der maschinellen Ex-vivo-Perfusion auf die Extremitätengewebe zu beurteilen, werden Zytokinsignaturen und Marker für Gewebeschäden in den Perfusaten gemessen. Darüber hinaus werden die zuvor von unserer Gruppe etablierten Protokolle zur genetischen Veränderung solider Organe angepasst und verbessert, um eine optimale Transduktionseffizienz des Gliedmaßen zu erreichen. Nach Transplantationsexperimenten werden das Transplantatüberleben und die Stärke der Immunantwort bei fehlender Immunsuppression umfassend überwacht. Eine umfassende Charakterisierung und Bewertung der Sicherheitsaspekte im Zusammenhang mit der Generierung und Transplantation von genetisch veränderten VCA wird durchgeführt. Die durch dieses Projekt erzielten Ergebnisse werden einen neuen Weg definieren, um die routinemäßige Anwendung der VCA-Transplantation als optimale rekonstruktive Strategie mit Funktionsgewinn und Eliminierung der Belastung durch Immunsuppression sicherzustellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen