Pacjenci z niewydolnością nerek wymagają regularnej dializy, która jest leczeniem inwazyjnym i potencjalnie ryzykownym.Ale teraz naukowcy z University of California, San Francisco (UCSF) z powodzeniem zademonstrowali prototyp biosztucznej nerki, którą można wszczepić i działać bez potrzeby stosowania leków.
Nerki pełnią wiele ważnych funkcji w organizmie, z których najbardziej godną uwagi jest filtrowanie toksyn i produktów przemiany materii we krwi, a także regulacja ciśnienia krwi, stężenia elektrolitów i innych płynów ustrojowych.
Dlatego, gdy narządy te zaczynają zawodzić, replikacja tych procesów jest bardzo skomplikowana.Pacjenci zwykle zaczynają od dializy, ale jest to czasochłonne i niewygodne.Długoterminowym rozwiązaniem jest przeszczep nerki, który może przywrócić wyższą jakość życia, ale wiąże się z koniecznością stosowania leków immunosupresyjnych, aby zapobiec niebezpiecznym skutkom ubocznym odrzucenia.
W ramach projektu UCSF dotyczącego nerek zespół opracował biosztuczną nerkę, którą można wszczepiać pacjentom w celu pełnienia głównych funkcji prawdziwych rzeczy, ale nie wymaga często wymaganych leków immunosupresyjnych ani rozrzedzających krew.
Urządzenie składa się z dwóch głównych części.Filtr krwi składa się z krzemowej membrany półprzewodnikowej, która może usuwać odpady z krwi.Jednocześnie bioreaktor zawiera zmodyfikowane komórki kanalików nerkowych, które mogą regulować objętość wody, równowagę elektrolitową i inne funkcje metaboliczne.Błona chroni również te komórki przed atakiem układu odpornościowego pacjenta.
Wcześniejsze testy pozwalały na niezależną pracę każdego z tych komponentów, ale po raz pierwszy zespół przetestował ich współpracę w urządzeniu.
Biosztuczna nerka jest połączona z dwiema głównymi tętnicami w ciele pacjenta – jedna przenosi przefiltrowaną krew do organizmu, a druga transportuje przefiltrowaną krew z powrotem do organizmu – oraz z pęcherzem moczowym, w którym osadzają się odpady w postaci moczu.
Zespół przeprowadził teraz eksperyment potwierdzający słuszność koncepcji, pokazujący, że sztuczna nerka działa tylko pod ciśnieniem krwi i nie wymaga pompy ani zewnętrznego źródła zasilania.Komórki kanalików nerkowych przeżywają i nadal funkcjonują przez cały czas trwania testu.
Dzięki ich wysiłkom naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco otrzymali teraz nagrodę KidneyX w wysokości 650 000 USD jako jeden ze zwycięzców pierwszego etapu konkursu na sztuczną nerkę.
Shuvo Roy, główny badacz projektu, powiedział: „Nasz zespół zaprojektował sztuczną nerkę, która może trwale wspierać hodowlę ludzkich komórek nerkowych bez powodowania odpowiedzi immunologicznej”.Dzięki wykonalności połączenia reaktorów możemy skupić się na ulepszeniu technologii w celu bardziej rygorystycznych testów przedklinicznych i ostatecznie badań klinicznych”.