Ученые провели эксперимент, в котором показали, что имплантированные в организм свиней клетки почек могут выживать и выполнять несколько важных функций почек внутри специального устройства, называемого биореактором. Это устройство может работать незаметно, подобно кардиостимулятору, и не вызывает реакции иммунной системы пациента.
Результаты эксперимента были опубликованы в журнале Nature Communications 29 августа 2023 года и представляют собой значимый прогресс в рамках проекта «Почка», который возглавляют Шуво Рой из Сан-Францисского университета.
В будущем исследователи планируют заполнить биореактор различными клетками почек, выполняющими жизненно важные функции, такие как балансировка жидкостей в организме и выработка гормонов для контроля артериального давления. Затем устройство будет соединено с фильтрующей кровь системой для удаления отходов.
Основной целью исследования является создание устройства, способного улучшить процесс диализа и поддерживать жизнь людей, страдающих от почечной недостаточности. В настоящее время множество людей нуждаются в регулярных сеансах диализа. Однако многие из них ждут пересадки почки, которых недостаточно, чтобы удовлетворить потребности пациентов. Использование имплантируемых искусственных почек может решить эту проблему.
Основное внимание исследователей сосредоточено на создании безопасного устройства, способного воспроизводить ключевые функции настоящей почки. Биоискусственная почка позволит значительно улучшить лечение почечных заболеваний, обеспечивая более эффективную и комфортную альтернативу для пациентов
— Шуво Рой.
Для создания биореактора Рой и его коллеги разработали специальную конструкцию, которая позволяет ему напрямую подключаться к кровеносным сосудам и венам для обеспечения питательных веществ и кислорода, подобно пересаженной почке. Внутри биореактора клетки почек защищены кремниевыми мембранами от атаки иммунных клеток организма реципиента.
Фотография Шуво Роя, держащего ранний прототип искусственной почки.
В качестве тестового образца исследователи использовали клетки проксимальных канальцев, которые отвечают за регулирование воды и соли в почках. Ранее доктор медицинских наук Х. Дэвид Хьюмс из Мичиганского университета успешно использовал эти клетки для помощи пациентам на диализе в отделении интенсивной терапии.
Исследовательская группа провела наблюдения за клетками почек и реципиентами-животными в течение семи дней после трансплантации, и результаты были обнадеживающими. Следующим этапом будет проведение испытаний в течение месяца, сначала на животных, а затем на людях.
Нам нужно было доказать, что функциональный биореактор не требует иммунодепрессантов, и мы справились с этим. Мы не столкнулись с никакими осложнениями, и теперь мы можем перейти к более широкому охвату функций почек в человеческом масштабе
— Шуво Рой.
