Early and minimally invasive detection of kidney transplant rejection by donor-derived cell-free DNA and nucleosome analysis

Bepalen of het detecteren van DNA van de donornier middels 'digital droplet PCR' en nucleosoomvarianten in het bloed geschikt is om op minimaal invasieve en vroegtijdige manier afstoting van een donornier vast te stellen. Ontdekken van markers om specifiek rejectie van andere oorzaken van nierschade te onderscheiden. Uiteindelijk een vermindering van het aantal benodigde nierbiopten en een betere transplantaatoverleving op de lange termijn.

Bij zo'n twintig procent van de ontvangers van een donornier stoot het lichaam het orgaan na een kortere of langere periode af. Om problemen met de transplantaatnier tijdig te signaleren vinden bij transplantatiepatiënten routinematig metingen plaats van creatinine- en eiwitconcentraties in het bloed en de urine. Als blijkt dat de nierfunctie achteruitgaat is het nemen van een nierbiopt noodzakelijk om afstoting of een andere oorzaak van nierschade vast te stellen. Het nemen van een biopt is echter invasief en brengt het risico op complicaties, zoals bloedingen, met zich mee. Daarom is er behoefte aan een nieuwe methode om nierafstoting vast te stellen. Een methode die minder invasief is dan een nierbiopt en gevoeliger dan de huidige creatinine- en eiwitbepalingen. Tijdens afstoting van een transplantaatnier raken de cellen van de nier beschadigd. De inhoud van deze cellen, waaronder het DNA en de nucleosomen, komt vrij in het bloed van de ontvanger. Nucleosomen zijn bouwstenen van het DNA en bevatten verschillende eiwitten die per celtype anders zijn. De eiwitten van nucleosomen zijn te gebruiken om te achterhalen waar deze oorspronkelijk vandaan komen. Daarnaast verschilt het DNA van de donor van het DNA van de ontvanger. De hypothese is dat het detecteren van DNA en nucleosoomvarianten die vrijkomen tijdens afstoting een nieuwe, minimaal invasieve methode is om afstoting te diagnosticeren. De verwachting is dat deze markers beter zijn dan de huidige creatinine- en eiwitbepalingen en afstoting in een eerder stadium aan kunnen tonen. Op dit moment is het al mogelijk om diverse vormen van kanker vast te stellen door specifieke nucleosomen in het bloed te bepalen. De nieuwe gevoelige 'digital droplet PCR' methode zal gebruikt worden om de aanwezigheid van DNA van de donornier te detecteren. Vraagstellingen: 1.Is de hoeveelheid DNA van de donornier te detecteren met behulp van 'digital droplet PCR' en specifiek verhoogd tijdens afstoting van de donornier? 2.Welke nucleosoomvarianten worden afgegeven tijdens afstoting van de donornier? 3.Wat zijn de optimale markers om afstoting van de donornier te diagnosticeren (DNA, nucleosoomvarianten of een combinatie van beide)? 4.Zijn deze markers beter dan de huidige creatinine- en eiwitbepalingen? 5.Kunnen deze markers transplantaatafstoting onderscheiden van andere oorzaken van schade aan het transplantaat?

Om het aantal biopten na niertransplantatie die nu nodig zijn om afstoting aan te tonen te kunnen verminderen is in dit project onderzocht of moleculen in het bloed, in het bijzonder donor-specifiek DNA en nucleosomen, afstoting kunnen aantonen.
Het blijkt dat deze moleculen bij alle niertransplantatiepatiënten kort na transplantatie verhoogd aanwezig zijn in het bloed. Dit betekent dat afstoting in de eerste periode na niertransplantatie niet met donorspecifiek DNA en/of nucleosomen aangetoond kan worden. Dit onderzoek heeft ook aangetoond dat na deze eerste 10 dagen na niertransplantatie wel een verhoogd donorspecifiek DNA-signaal te meten is op het moment van een afstoting. Naast afstoting zijn er ook andere oorzaken van achteruitgang in nierfunctie mogelijk, zoals een infectie of een te hoge dosering van de benodigde medicijnen. De resultaten laten zien dat dit verhoogde donorspecifieke DNA-signaal op het moment van afstoting significant hoger is dan het signaal op het moment van andere oorzaken van nierfunctie achteruitgang. Dit betekent dat het meten van donorspecifiek DNA de mogelijkheid biedt om afstoting in het bloed aan te tonen na de eerste 10 dagen na niertransplantatie.
Het meten van moleculen in het bloed geeft de behandelend arts informatie over de getransplanteerde nier en kan bepalen of het nemen van een nierbiopt noodzakelijk is. Voordat deze bevindingen daadwerkelijk gebruikt kunnen worden bij niertransplantatiepatiënten wordt eerst gekeken of dezelfde resultaten gevonden worden in een grotere groep niertransplantatiepatiënten. Daarnaast worden andere moleculen in het bloed onderzocht. Als moleculen in het bloed specifiek aan kunnen geven of er wel of geen afstoting gaande is kan dit leiden tot minder biopten.

Soort: Onderzoek met mensen en menselijk materiaal; fundamenteel/toegepast, klinisch
Onderwerp: Transplantatie, afstoting, DNA, nucleosomen, digital droplet PCR