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Systems prediction of Chronic Lung Allograft Dysfunction

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Prognosen zum Erfolg von Lungentransplantationen

Europäische Wissenschaftler entwickelten ein mathematisches Modell für den klinischen Einsatz, um eine bestimmte molekulare Signatur interpretieren und den Erfolg einer Lungentransplantation (LT) im Vorfeld einschätzen zu können.

Gesundheit

Eine Transplantation ist die oft einzige Therapieoption bei chronischem Lungenversagen, die jedoch mit chronischem Transplantatversagen (CLAD chronic lung allograft dysfunction) assoziiert wird. CLAD ist eine Komplikation bei fast 50 % der transplantierten Patienten, die mit einer Verengung oder dem Verschluss der Atemwege einhergeht und den Einsatz von Immunsuppressiva oder sogar eine erneute Transplantation erfordert. Frühwarnung von CLAD könnten die Heilungschancen durch neuartige Interventionen verbessern. In diesem Zusammenhang suchte das EU-finanzierte Projekt SYSCLAD (Systems prediction of chronic lung allograft dysfunction) nach einer klinischen und molekularen Signatur, die eine CLAD anzeigt, und sollte ein mathematisches Modell der Krankheitsmechanismen entwickeln, um die molekularen Daten auszuwerten und zu validieren. Damit könnte die Diagnose beschleunigt und frühzeitig interveniert werden, bevor es zu signifikanten Lungenschäden kommt. Bei Proben von mehr als 400 in die Studie aufgenommenen LT-Patienten wurden transkriptomische, proteomische und Sequenzierungsanalysen zu festgelegten Zeitpunkten durchgeführt. Die Daten wurden zusammen mit klinischen Informationen in ein mathematisches Modell eingegeben, um Signaturen jedes CLAD-Subphänotypen zu erhalten. Die Phänotypen wurden auf differenzielle Gen- und Proteinexpression sowie spezifische Muster der Zusammensetzung von Lungenmikrobiota und alveoläre Entzündungen untersucht. SYSCLAD kombinierte Systembiologie und klinische Ereignisse, um das gesamte Spektrum der CLAD-Ursachen zu simulieren. Mit diesem Modell können molekulare und klinische Daten ausgewertet werden, um Lungentransplantierte zu identifizieren, die innerhalb von 3 Jahren nach der Transplantation an CLAD erkranken können. Angesichts der schlechten mittleren Überlebensraten vom Zeitpunkt der CLAD-Diagnose an dürfte dieses medizinische Werkzeug Interventionen vereinfachen und das Transplantationsergebnis verbessern, bevor es zu unumkehrbaren Lungenschäden kommt.

Schlüsselbegriffe

Lungentransplantation, mathematische Methode, CLAD, Modell, Systembiologie

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