"The Kidney Project", un proiect naţional realizat în Statele Unite care şi-a propus dezvoltarea unui rinichi bioartificial implantabil care ar putea elimina nevoia de dializă, a ajuns în stadiul preclinic, o etapă-cheie, a anunţat un grup de cercetători într-o prezentare la conferinţa American Society of Nephrology Kinney Week 2019 din Washington.
Echipa de cercetători a raportat că oamenii de ştiinţă din UC San Francisco au implantat cu succes, la porci, un prototip de bioreactor renal care conţine celule renale umane funcţionale, fără probleme de siguranţă semnificative.
Dispozitivul, care are aproximativ dimensiunea unui pachet de cărţi, nu a declanşat o reacţie imunitară şi nici nu a provocat cheaguri de sânge la animale, o etapă importantă pe drumul către studiile umane viitoare.
"Aceasta este prima demonstraţie conform căreia celulele renale pot fi implantate cu succes la un animal mare fără imunosupresie şi să rămână suficient de sănătoase pentru a-şi îndeplini funcţia. Este o etapă cheie pentru noi, iar pe baza acestor rezultate, ne putem concentra acum pe extinderea bioreactorului şi combinarea acestuia cu componenta de filtrare a sângelui din rinichiul artificial", a declarat unul dintre conducători proiectului Shuvo Roy, membru în Departamentul de Bioinginerie şi Ştiinţe Terapeutice, un departament comun al Şcolilor de Farmacie şi Medicină de la UC San Francisco, citat de sciencedaily.com.
Dispozitivul implantabil dezvoltat de "The Kidney Project", este format din două componente: un sistem de filtrare a sângelui numit hemofilter, care elimină toxinele din sânge, trecându-l prin membrane de siliciu cu pori fabricate la scară nanometrică şi un bioreactor, care conţine celule de rinichi umane cultivate, destinate să îndeplinească alte funcţii renale, cum ar fi menţinerea unui volum adecvat de lichid şi a tensiunii arteriale, ajustarea nivelului de sare şi producerea de hormoni esenţiali.
În urma unor studii promiţătoare la animale mari, sistemul de hemofiltrare al proiectului renal aşteaptă în prezent aprobarea FDA pentru un studiu clinic iniţial pentru a evalua siguranţa acestuia. Tehnologia bioreactorului a fost testată în experimente de laborator, dar până acum nu a fost implantată la animale.
În prezentarea susţinută la conferinţa American Society of Nephrology Kinney Week, cercetătorii au arătat cum membranele de siliciu din interiorul bioreactorului protejat protejează celulele de rinichi umani de sistemul imun gazdă, păstrând imunitatea transmisă de sânge, celulele şi proteinele din dispozitiv.
De asemenea, cercetătorii au conceput bioreactorul prototip pentru a evita declanşarea cheagurilor de sânge care ar putea duce la embolie pulmonară sau accident vascular cerebral, o provocare majoră cu care se confruntă toţi pacienţii cu implanturi medicale pe termen lung. Ei au realizat acest deziderat prin acoperirea filtrelor cu membrană de siliciu care conţine molecule tolerate de sânge din punct de vedere biologic şi prin proiectarea dispozitivului pentru a evita tulburarea fluxului de sânge care poate declanşa coagularea.
Aproape 750.000 de americani - şi două milioane de oameni din întreaga lume - sunt trataţi pentru boala renală cronică în stadiu final, iar ratele bolilor renale cresc rapid, ceea ce duce la o lipsă de rinichi pentru transplant. Începând cu 2016, erau doar 21.000 de rinichi disponibili pentru transplant în Statele Unite şi o listă de aşteptare de aproape 100.000 de pacienţişi ceea ce presupune o perioadă de aşteptare între cinci şi zece ani.
Majoritatea pacienţilor care aşteaptă un transplant de rinichi supravieţuiesc prin tratamente de dializă îndelungate şi greoaie efectuate de mai multe ori pe săptămână pentru a elimina toxinele din sânge, dar dializa nu înlocuieşte multe funcţii esenţiale ale rinichilor şi, în medie, doar 35% dintre pacienţii dializaţi rămân în viaţă după cinci ani. Dializa şi alte tratamente pentru boala renală cronică în stadiu final, care sunt acoperite universal de programul de asigurări Medicare, au costat 35 de miliarde de dolari în 2016, reprezentând 7% din bugetul anual al Mediacare.
"The Kidney Project", este condus de Roy şi de nefrologul Universităţii Vanderbilt William H. Fissell, MD, care de mai bine de un deceniu lucrează la dezvoltarea unui rinichi bioartificial implantabil cu scopul de eliminarea dializei şi de evitare a deficitului de rinichi proveniţi donatori.
Cercetătorii au acum obiectivul de a dezvolta bioreactorul prototipului pentru a conţine mai multe celule pentru a testa dacă dispozitivul implantat poate suplimenta funcţia renală la animale cu insuficienţă renală, cu scopul final de a muta dispozitivul în studiile de siguranţă umană.
