Имплантируемый биореактор для клеток почек

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали имплантируемый биореактор, который может проложить путь к созданию искусственных почек. Диализ и трансплантация почек имеют существенные недостатки для пациентов с почечной недостаточностью, поэтому ученые пытаются разработать созданную в лаборатории почку, которая не требовала бы жесткой иммуносупрессии или донорской почки. Этот имплантируемый биореактор может стать шагом в правильном направлении, и он включает в себя тип клеток, обнаруженных в почках, которые защищены от иммунной системы кремниевой мембраной. Кровь может течь через устройство, и на данный момент исследователи показали, что клетки внутри него могут выжить, если его имплантировать свиньям на срок не менее семи дней. Исследователи надеются продолжить разработку устройства, включив в него несколько типов клеток почек, чтобы оно начало выполнять роль почек в организме.

Пациентов с почечной недостаточностью часто лечат диализом, но это плохая замена работающей почке, и пациентам приходится посещать клинику несколько раз в неделю. Трансплантация почки является конечной целью для многих таких пациентов, но донорских почек не хватает, а списки ожидания длинные. Более того, даже когда донорская почка становится доступной, реципиент должен до конца жизни принимать сильные иммунодепрессанты.

Эти проблемы побудили исследователей начать разработку искусственных почек в лаборатории. Такие конструкции могут использовать собственные клетки почек пациента, если таковые имеются, что может свести на нет необходимость иммуносупрессии. Другие стратегии могут включать защиту клеток почек с использованием физических барьеров для исключения иммунных клеток.

Это последнее достижение представляет собой имплантируемый биореактор, который включает в себя тип клеток почки, клетки проксимальных канальцев, которые обычно участвуют в регулировании уровня воды в организме, в качестве доказательства концепции. «Мы сосредоточены на безопасном воспроизведении ключевых функций почек», — сказал Шуво Рой, исследователь, участвовавший в исследовании. «Биоискусственная почка сделает лечение заболеваний почек более эффективным, а также более переносимым и комфортным».

Биореактор спроектирован так, чтобы его можно было напрямую соединить с близлежащими кровеносными сосудами, позволяя крови течь через него. Однако кремниевые мембраны защищают клетки почек от иммунных атак. На данный момент устройство могло поддерживать выживаемость клеток в течение как минимум семи дней, когда биореакторы были имплантированы свиньям, что позволяет предположить, что этот метод может работать и при включении дополнительных типов клеток.

«Нам нужно было доказать, что функциональный биореактор не потребует иммунодепрессантов, и мы это сделали», — сказал Рой. «У нас не было никаких осложнений, и теперь мы можем продолжить работу, охватив всю панель функций почек в человеческом масштабе».