Sztuczne nerki eliminują dializy

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) opracowują wszczepialną sztuczną nerkę, która może ściśle powielać funkcje prawdziwych nerek.

Jeśli się powiedzie, praca naukowców może pomóc wyeliminować potrzebę dializy.

ReklamaReklama Przeszczepy nerki dla pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek (ESRD) osiągają wysoki wskaźnik sukcesu.

Około 93 procent przeszczepionych nerek nadal pracuje po roku, a 83 procent funkcjonuje po trzech latach.

Mimo że przeszczepianych jest ponad 25 000 nerek każdego roku, od początku 2016 r. Ponad 100 000 osób było na liście oczekujących na przeszczep w Stanach Zjednoczonych.

Ogłoszenie

Pacjenci zwykle czekają od pięciu do 10 lat na udostępnienie odpowiedniego organu.

Średnia długość życia pacjentów dializowanych wynosi od 5 do 10 lat, chociaż niektórzy żyją od dziesięcioleci.

ReklamaReklama Jednakże dializa - która odfiltrowuje niektóre (ale nie wszystkie) toksyny z krwioobiegu, które normalnie zostałyby wyeliminowane przez nerki - musi być wykonywana codziennie, jeśli jest wykonywana w domu przez dializę otrzewnową.

Wymaga trzech wizyt w klinice raz w tygodniu, jeśli wykonywane są za pomocą hemodializy.

"Wszczepialna biocząsteczkowa nerka jest alternatywą dla dializy i innych zewnętrznych urządzeń, które mogłyby uwięzić pacjentów lub ograniczyć ich mobilność", Shuvo Roy, profesor z Departamentu Bioinżynierii i Nauk Terapeutycznych UCSF oraz - wynalazca urządzenia, powiedział Healthline. "Przeszczep żywej nerki od dopasowanego dawcy nadal jest uważany za jedną z najlepszych opcji leczenia ESRD, ale niestety brakuje dawców narządów, które uniemożliwiają dostęp do przeszczepów ogromnej większości pacjentów z ESRD. W przeciwieństwie do przeszczepów, nasze urządzenie nie wymaga od pacjentów przyjmowania leków immunosupresyjnych, aby zapobiec odrzuceniu. "

Ludzkie próby urządzenia wkrótce się rozpoczną.

Roy powiedział, że biologiczna sztuczna nerka może zostać ostatecznie wykorzystana przez zdecydowaną większość ludzi obecnie poddawanych dializie i liście przeszczepionej nerki.

ReklamaReklama "Jest to rozwiązanie długoterminowe, a każdy przypadek, w którym przeszczep nerki jest potrzebny, nasze urządzenie będzie realną opcją", powiedział Roy.

Jak działa urządzenie

Roy prowadzi The Kidney Project, ogólnokrajową inicjatywę badawczą skoncentrowaną na rozwoju i testowaniu chirurgicznie wszczepionej, wolnostojącej bioartycznej nerki, która wykonuje "ogromną większość filtracji, równoważenia i innych biologicznych funkcji naturalna nerka. "

Zasilane własnym ciałem ciśnienie krwi, urządzenie nie wymaga zewnętrznych rur lub uwięzi związanych z nadającymi się do noszenia sztucznymi nerkami, takich jak te wynalezione przez Victor Gura z Cedars-Sinai Medical Center w Los Angeles.To urządzenie zostało przetestowane na siedmiu pacjentach dializowanych w University of Washington Medical Center w Seattle w 2015 roku.

Reklama Dwuczęściowa wszczepiona sztuczna nerka uwzględnia najnowsze osiągnięcia w nanotechnologii krzemowej, co umożliwia masową produkcję, solidne i kompaktowe membrany filtracyjne.

Technologia ma również nowe powłoki molekularne, które chronią membrany silikonowe i czynią je kompatybilnymi z krwią.

ReklamaReklama "Moduł hemofiltru przetwarza nadchodzącą krew, aby utworzyć wodnisty ultrafiltrat, który zawiera rozpuszczone toksyny, a także cukry i sole" - wyjaśnił Roy. "Po drugie, bioreaktor komórek nerkowych przetwarza ultrafiltrat i przesyła cukry i sole z powrotem do krwi. W procesie woda jest również ponownie absorbowana z powrotem do ciała, koncentrując ultrafiltrat do "moczu", który zostanie skierowany do pęcherza w celu wydalenia. "

Pacjenci z implantem mogą nadal być zobowiązani do przyjmowania hormonalnych suplementów, jednak, jak obecnie robią na dializy, powiedział Roy.

Opracowanie alternatyw dla obecnych metod leczenia chorób nerek jest "bardzo ważne, ponieważ skutki przedwczesnej śmierci i niskiej jakości życia są wspólne dla populacji dializowanej, w szczególności dla hemodializy śródpiersia", dr Joseph Vassalotti, kierownik medyczny Oficer do National Kidney Foundation, powiedział Healthline.

Reklama

Kolejne kroki

Projekt Kidney zbiera pieniądze na ukończenie przedklinicznych badań modułów urządzeń i zbudowanie pełnowymiarowych prototypów do pierwszej serii badań na ludziach.

Początkowe badania kliniczne poszczególnych modułów powinny rozpocząć się na początku przyszłego roku.

ReklamaReklama Testowanie działającego prototypu sztucznej nerki planowane jest na 2020 rok.

"Długoterminowe wyzwania wiążą się z utrzymaniem urządzenia bez zakłóceń po implantacji po kilku miesiącach", powiedział Roy. "Niektóre problemy nie zostaną wyjaśnione, dopóki nie przeprowadzimy badań klinicznych. "

Oprócz 6 milionów USD w postaci dotacji rządowych, Projekt Kidney otrzymał znaczne darowizny od osób, które wspierały jego prace nad stworzeniem wszczepialnej sztucznej nerki.

"Ich wsparcie jest świadectwem ostrej potrzeby rewolucji w leczeniu ESRD, a darowizny, które otrzymaliśmy, są nieocenione w umożliwieniu naszym badaniom postępu", powiedział Roy.

W przyszłości naukowcy będą mogli uprawiać sztuczne nerki.

W 2013 r. Badacze pod kierownictwem Melissy Little z Institute of Molecular Bioscience Uniwersytetu Queensland byli w stanie wyhodować prymitywną nerkę z ludzkich komórek macierzystych.

W 2016 r. Naukowcy z Instytutu Salk w Kalifornii poinformowali, że byli w stanie hodować komórki progenitorowe nefronu, które mogą różnicować się w tkankę nerkową w laboratorium.

Takie badania trwają nadal, ale zdolność do powiększania narządów zastępczych pozostaje bardziej odległym marzeniem niż implantowana sztuczna nerka.