Пацієнти з нирковою недостатністю потребують регулярного діалізу, який є інвазивним і потенційно ризикованим методом.Але тепер дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (UCSF) успішно продемонстрували прототип біоштучної нирки, яку можна імплантувати та працювати без ліків.
Нирки виконують багато важливих функцій в організмі, найпомітнішою з яких є фільтрація токсинів і продуктів розпаду в крові, а також регулювання артеріального тиску, концентрації електролітів та інших рідин організму.
Тому, коли ці органи починають відмовляти, відтворити ці процеси дуже складно.Пацієнти зазвичай починають з діалізу, але це займає багато часу та викликає дискомфорт.Довгостроковим рішенням є трансплантація нирки, яка може відновити вищу якість життя, але супроводжується необхідністю використання імуносупресивних препаратів для запобігання небезпечним побічним ефектам відторгнення.
Для проекту UCSF kidney команда розробила біоштучну нирку, яку можна імплантувати пацієнтам для виконання основних функцій реальних речей, але не потребує імуносупресивних препаратів або розріджувачів крові, які часто потрібні.
Прилад складається з двох основних частин.Фільтр крові складається з кремнієвої напівпровідникової мембрани, яка може видаляти відходи з крові.У той же час біореактор містить сконструйовані клітини ниркових канальців, які можуть регулювати об’єм води, електролітний баланс та інші метаболічні функції.Мембрана також захищає ці клітини від атаки імунної системи пацієнта.
Попередні тести дозволяли кожному з цих компонентів працювати незалежно, але це перший раз, коли команда перевірила їх спільну роботу в пристрої.
Біоштучна нирка з’єднана з двома основними артеріями в тілі пацієнта – одна несе відфільтровану кров у тіло, а інша – повертає відфільтровану кров у тіло – і з сечовим міхуром, де відходи осідають у вигляді сечі.
Зараз команда провела експеримент з підтвердження концепції, показавши, що біоштучна нирка працює лише під тиском крові та не потребує насоса чи зовнішнього джерела живлення.Клітини ниркових канальців виживають і продовжують функціонувати протягом усього тесту.
Завдяки їхнім зусиллям дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско отримали приз KidneyX у розмірі 650 000 доларів як один із переможців першого етапу нагороди штучної нирки.
Шуво Рой, провідний дослідник проекту, сказав: «Наша команда розробила штучну нирку, яка може стабільно підтримувати культивування людських ниркових клітин, не викликаючи імунної відповіді».Завдяки здійсненності комбінації реакторів ми можемо зосередитися на модернізації технології для більш суворих доклінічних випробувань і, зрештою, клінічних випробувань».