Bioniczna nerka rozwiąże problem dostępności organów do przeszczepu?

• Naukowcy z UC San Francisco (USA) opracowali implant z żywymi komórkami nerki, który może pracować wewnątrz organizmu.
• Implant składa się z bioreaktora, w którym zamknięte są komórki nerki.
• Komórki są otoczone silikonową membraną, która chroni je przed atakiem układu odpornościowego.
• Implant podłączany jest bezpośrednio do tętnic i żył, co pozwala na stałe dostarczanie mu tlenu i składników odżywczych.
• Wszczep pracuje niezauważalnie, podobnie jak rozrusznik serca.
• Docelowo badacze chcą stworzyć implant, który będzie zawierał wszystkie komórki nerek i wykonywał różne funkcje typowe dla naturalnego narządu.

Szczegóły eksperymentu opisano na łamach periodyku „Nature Communications”. Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco wykazał, że komórki nerki zamknięte w specjalnym bioreaktorze mogą przetrwać w organizmach świni, naśladując kilka funkcji tego narządu. Komórki te odgrywają kluczową rolę w procesie wydalania wody.

Dr. H. David Humes z Uniwersytetu Michigan, jeden ze współautorów badania, wcześniej wykorzystywał te same komórki do ratowania życia pacjentom poddawanym dializom. Teraz te komórki zostały wykorzystane w innowacyjnym implancie, który jest bezpośrednio podłączany do tętnic i żył, co umożliwia stałe dostarczanie tlenu i składników odżywczych. Komórki są otoczone silikonową membraną, która chroni je przed atakiem układu odpornościowego, co pozwala na długotrwałą pracę implantu w organizmach zwierząt.

Jak działa implant nerki?

Co istotne, wszczepiony implant działa niezauważalnie, podobnie jak rozrusznik serca i nie wywołuje reakcji odrzutu, co jest częstym problemem w przypadku przeszczepów narządów od dawców.

Naukowcy mają ambitny cel stworzenia implantu, który będzie zawierał wszystkie komórki nerek i będzie pełnił różnorodne funkcje typowe dla naturalnego narządu. Oprócz filtracji krwi, miałby także regulować ilość płynów w organizmie, kontrolować ciśnienie tętnicze oraz wydzielać odpowiednie hormony.

To osiągnięcie ma ogromne znaczenie, ponieważ regularna dializa jest konieczna dla ponad 500 tysięcy pacjentów tylko w Stanach Zjednoczonych, a w Polsce liczba ta sięga 20 tysięcy, z tysiącem osób oczekujących na przeszczep nerki.

Głównym celem jest stworzenie bezpiecznego urządzenia odtwarzającego funkcje nerek. Taka „bioniczna nerka” poprawi skuteczność leczenia chorób nerek, będzie bardziej tolerowana przez pacjentów i zapewni im wyższy komfort.

– tłumaczy dr Shuvo Roy, jeden z głównych badaczy.

O krok od bionicznej nerki

Po implantacji urządzeń w organizmach świni naukowcy monitorowali ich działanie przez 7 dni, a zarówno implanty, jak i zwierzęta pozostawały w dobrym stanie. Teraz planowane są dalsze testy, które potrwają miesiąc, a jeśli okażą się udane, kolejnym etapem będą badania na ludziach.

Chcieliśmy udowodnić, że działający bioreaktor nie będzie wymagał stosowania leków immunosupresyjnych i udało nam się tego dokonać. Nie było żadnych komplikacji i teraz jesteśmy gotowi na kolejny krok. Dążymy do odtworzenia wszystkich funkcji ludzkich nerek.

– podkreśla dr Shuvo Roy.

Podsumowanie:

Eksperyment na świniach wykazał, że implant z żywymi komórkami nerki może być bezpieczny i skuteczny. Kolejnym etapem badań będą testy z udziałem ludzi. Zdjęcie dodane przez Anna Shvets: https://www.pexels.com/pl-pl/zdjecie/sprzet-medyczny-na-sali-operacyjnej-3844581/