Οι τεχνητοί νεφροί κινούνται πλησιέστερα στην πραγματικότητα

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας του Σαν Φρανσίσκο (UCSF) αναπτύσσουν ένα εμφυτεύσιμο τεχνητό νεφρό που μπορεί να αναπαράγει στενά τις λειτουργίες των πραγματικών νεφρών.

Εάν είναι επιτυχείς, το έργο των επιστημόνων θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξάλειψη της ανάγκης για αιμοκάθαρση.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

Τα μοσχεύματα νεφρού για ασθενείς με νεφρική νόσο τελικού σταδίου (ESRD) έχουν υψηλό ποσοστό επιτυχίας.

Όμως, ενώ πάνω από 25.000 νεφρά μεταμοσχεύονται κάθε χρόνο, από τις αρχές του 2016, περισσότεροι από 100.000 άνθρωποι βρίσκονταν στη λίστα αναμονής για μεταμόσχευση στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Διαφήμιση

Οι ασθενείς συχνά περιμένουν πέντε έως 10 χρόνια για να είναι διαθέσιμο ένα κατάλληλο όργανο.

Το μέσο προσδόκιμο επιβίωσης για τους ασθενείς με αιμοκάθαρση είναι πέντε έως 10 χρόνια, αν και ορισμένοι έχουν ζήσει εδώ και δεκαετίες.

Ωστόσο, η αιμοκάθαρση - η οποία φιλτράρει μερικές (αλλά όχι όλες) τοξίνες από την κυκλοφορία του αίματος που κανονικά θα απομακρυνόταν από τα νεφρά - πρέπει να εκτελείται καθημερινά εάν γίνει στο σπίτι μέσω περιτοναϊκής κάθαρσης.

Απαιτεί τρεις επισκέψεις σε κλινική κάθε εβδομάδα εάν πραγματοποιείται μέσω αιμοκάθαρσης.

Οι ανθρώπινες δοκιμές της συσκευής πρόκειται να αρχίσουν.

Ο Roy είπε ότι το βιοφωτογραφικό νεφρό θα μπορούσε τελικά να χρησιμοποιηθεί από τη συντριπτική πλειοψηφία των ανθρώπων που βρίσκονται τώρα σε αιμοκάθαρση και τον κατάλογο μεταμόσχευσης νεφρού.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

"Αυτή είναι μια μακροπρόθεσμη λύση, και κάθε περίπτωση όπου απαιτείται μεταμόσχευση νεφρού, η συσκευή μας θα είναι μια βιώσιμη επιλογή", δήλωσε ο Roy.

Το πώς λειτουργεί η συσκευή

Το Roy οδηγεί το πρόγραμμα Kidney Project, μια εθνική ερευνητική πρωτοβουλία που επικεντρώνεται στην ανάπτυξη και τη δοκιμή ενός χειρουργικά εμφυτευμένου, ανεξάρτητου βιολογικού αγγείου που εκτελεί "τη συντριπτική πλειοψηφία της διήθησης, εξισορρόπησης και άλλων βιολογικών λειτουργιών το φυσικό νεφρό. "

Με τη χρήση της αρτηριακής πίεσης του σώματος, η συσκευή δεν απαιτεί τους εξωτερικούς σωλήνες ή τους συνδέσμους που συνδέονται με τους τεχνητούς νεφρούς, όπως αυτός που εφευρέθηκε από τον Victor Gura του ιατρικού κέντρου Cedars-Sinai στο Λος Άντζελες.Αυτή η συσκευή δοκιμάστηκε σε επτά ασθενείς με αιμοκάθαρση στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ το 2015. Το εμφυτευμένο τεχνητό νεφρό δύο τεμαχίων ενσωματώνει τις πρόσφατες εξελίξεις στη νανοτεχνολογία του πυριτίου, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μαζική παραγωγή αξιόπιστων, ισχυρές και συμπαγείς μεμβράνες φιλτραρίσματος.

Η τεχνολογία έχει επίσης νέες μοριακές επικαλύψεις που προστατεύουν τις μεμβράνες από πυρίτιο και τις καθιστούν συμβατές με το αίμα.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

"Μια μονάδα hemofilter επεξεργάζεται το εισερχόμενο αίμα για να δημιουργήσει υδαρή υπερδιήθημα που περιέχει διαλυμένες τοξίνες καθώς και σάκχαρα και άλατα", εξήγησε ο Roy. "Δεύτερον, ένας βιοαντιδραστήρας των νεφρικών κυττάρων επεξεργάζεται το υπερδιήθημα και στέλνει τα σάκχαρα και τα άλατα πίσω στο αίμα. Στη διαδικασία, το νερό απορροφάται επίσης ξανά στο σώμα, συγκεντρώνοντας το υπερδιήθημα σε «ούρα», το οποίο θα κατευθυνθεί προς την ουροδόχο κύστη για απέκκριση. "

Οι ασθενείς με το εμφύτευμα μπορεί να χρειαστεί να λαμβάνουν ορμονικά συμπληρώματα, όπως συμβαίνει σήμερα στην αιμοκάθαρση, είπε ο Roy.

Η ανάπτυξη εναλλακτικών λύσεων για τις τρέχουσες θεραπείες για τη νόσο των νεφρών είναι "πολύ σημαντική, καθώς τα αποτελέσματα της πρόωρης θνησιμότητας και της κακής ποιότητας ζωής είναι κοινά για τον πληθυσμό της αιμοκάθαρσης, ιδιαίτερα για την αιμοκάθαρση στο κέντρο", δήλωσε ο Δρ Joseph Vassalotti, αξιωματικός του Εθνικού Ιδρύματος Νεφρού, δήλωσε στην Healthline.

Διαφήμιση

Τα επόμενα βήματα

Το πρόγραμμα Kidney Project συγκεντρώνει χρήματα για την ολοκλήρωση των προκλινικών μελετών των δομοστοιχείων συσκευών και για την κατασκευή πρωτότυπων πλήρους κλίμακας για τον πρώτο κύκλο των ανθρώπινων σπουδών.

Οι αρχικές κλινικές δοκιμές για τις επιμέρους ενότητες αναμένεται να ξεκινήσουν στις αρχές του επόμενου έτους.

ΔιαφήμισηΗ διαφήμιση

Οι δοκιμές ενός λειτουργικού πρωτοτύπου του βιοφωτογραφικού νεφρού είναι προγραμματισμένες για το 2020.

«Οι μακροπρόθεσμες προκλήσεις επικεντρώνονται στη διατήρηση της λειτουργίας της συσκευής χωρίς προβλήματα μετά την εμφύτευση πέρα ​​από μερικούς μήνες», δήλωσε ο Roy. "Ορισμένα προβλήματα δεν θα καταστούν σαφή μέχρι να κάνουμε κλινικές δοκιμές. "

Εκτός από τις κρατικές επιχορηγήσεις ύψους 6 εκατομμυρίων δολαρίων, το πρόγραμμα Kidney Project έχει λάβει σημαντικές δωρεές από ιδιώτες για την προώθηση του έργου του για τη δημιουργία ενός εμφυτεύσιμου τεχνητού νεφρού.

«Η υποστήριξή τους αποτελεί απόδειξη της έντονης ανάγκης για επανάσταση στη θεραπεία του ΕΣΑΚ και οι δωρεές που έχουμε λάβει είναι ανεκτίμητες, επιτρέποντας στην έρευνα μας να προχωρήσει», δήλωσε ο Roy.

Στο μέλλον, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να καλλιεργούν τεχνητά νεφρά.

Το 2013, οι ερευνητές, με επικεφαλής την Melissa Little του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας του Πανεπιστημίου του Queensland, κατάφεραν να αναπτύξουν ένα πρωτόγονο νεφρό από ανθρώπινα βλαστοκύτταρα.

Το 2016, ερευνητές του ινστιτούτου Salk στην Καλιφόρνια ανέφεραν ότι ήταν σε θέση να αναπτύξουν προγονικά κύτταρα νεφρών, τα οποία μπορούν να διαφοροποιηθούν σε ιστό νεφρών, στο εργαστήριο.

Η έρευνα αυτή συνεχίζεται, αλλά η δυνατότητα ανάπτυξης οργάνων αντικατάστασης παραμένει ένα πιο απομακρυσμένο όνειρο από ένα εμφυτεύσιμο τεχνητό νεφρό.