Вместо трансплантации: биореактор займет место больных почек
Более двух миллионов людей в мире нуждаются в регулярной очистке крови от излишков воды, растворенных в ней веществ и токсинов. В норме, эту функцию выполняют почки, но они не всегда справляются. Постоянная нехватка доноров этого органа привела к поиску альтернатив, например ксенотрансплантации — пересадке органов животных. Другой вариант — создать искусственную почку. И здесь ученые добились немалых успехов.
Число пациентов с патологиями почек увеличивается по мере роста количества диагнозов «диабет» и «гипертония». Современные технологии трансплантации этого органа, а через это ежегодно проходят десятки тысяч людей, дают пациентам примерно 80 % гарантии жизни в течение следующих пяти лет. При этом доноров недостаточно, а постоянный прием препаратов для подавления иммунной системы сопровождается побочными эффектами.
Самые распространенные болезни почек: пиелонефрит, мочекаменная болезнь, почечная недостаточность
Изображение: © Peakstock / Shutterstock / FOTODOM
Альтернативой в этом смысле может стать искусственный орган. С ним не нужно мучительно долго искать донора, а после операции всю жизнь принимать лекарства. Ученые из University of California в течении нескольких лет разрабатывали такой аналог почки и недавно провели доклинические испытания. Эксперименты показали, что эпителиальные клетки, помещенные в имплантируемое устройство способны выживать в организме свиньи и даже выполнять важные функции почек без необходимости воздействовать на иммунную систему. Результаты испытаний представлены в журнале Nature Communications.
Искусственная почка содержит мембраны из кремниевых нанопор для защиты клеток от отторжения импланта организмом. Исследователи поставили перед собой цель — заполнить биореактор, как они называют разработанное устройство, клетками, которые будут выполнять разные функции органа: поддерживать баланс жидкости тела и высвобождать гормоны. Также необходимо соединить устройство с фильтрующей системой организма.
Устройство подсоединяется к кровеносным сосудам, пропуская через себя кровь для фильтрации подобно тому, как это делает почка.
Иллюстрация: © Springernature
При тестировании ученые использовали клетки почечных проксимальных канальцев, которые регулируют уровень воды в организме. В течении семи дней они отслеживали их состояние у животных-реципиентов. По всем показателям процедура прошла успешно. Биореактор взял на себя часть работы почек, и организм его не отверг.
Первый этап тестирования подтвердил жизнеспособность клеток в импланте. На очереди проверка транспортной и метаболической функций клеток. Когда все испытания окажутся позади, новый прибор может изменить подход к терапии. Разработчики уверены, что он способен избавить пациентов от необходимости в диализе и других трудностей, сопровождающих лечение болезней почек.
