Pacienti s renálním selháním vyžadují pravidelnou dialýzu, což je invazivní a potenciálně riziková léčba.Nyní však vědci z Kalifornské univerzity v San Franciscu (UCSF) úspěšně prokázali prototyp bioumělé ledviny, kterou lze implantovat a pracovat bez potřeby léků.
Ledviny plní v těle mnoho důležitých funkcí, z nichž nejvýznamnější je filtrace toxinů a odpadních látek v krvi a také regulace krevního tlaku, koncentrace elektrolytů a dalších tělesných tekutin.
Proto, když tyto orgány začnou selhávat, je velmi komplikované tyto procesy replikovat.Pacienti obvykle začínají s dialýzou, ale to je časově náročné a nepříjemné.Dlouhodobým řešením je transplantace ledviny, která může obnovit vyšší kvalitu života, ale je provázena nutností nasadit imunosupresiva, aby se předešlo nebezpečným vedlejším účinkům rejekce.
Pro projekt ledvin UCSF tým vyvinul bioumělou ledvinu, která může být implantována pacientům, aby vykonávala hlavní funkce skutečných věcí, ale nevyžaduje imunosupresivní léky nebo léky na ředění krve, které jsou často vyžadovány.
Zařízení se skládá ze dvou hlavních částí.Krevní filtr se skládá z křemíkové polovodičové membrány, která dokáže odstranit odpad z krve.Bioreaktor zároveň obsahuje upravené renální tubulární buňky, které mohou regulovat objem vody, rovnováhu elektrolytů a další metabolické funkce.Membrána také tyto buňky chrání před útokem imunitního systému pacienta.
Předchozí testy umožnily, aby každá z těchto komponent fungovala samostatně, ale toto je poprvé, kdy je tým testoval, aby spolupracovaly v zařízení.
Bioumělá ledvina je napojena na dvě hlavní tepny v těle pacienta – jedna přivádí přefiltrovanou krev do těla a druhá přivádí přefiltrovanou krev zpět do těla – a na močový měchýř, kde se ukládá odpad ve formě moči.
Tým nyní provedl experiment proof-of-concept, který ukázal, že bioumělá ledvina funguje pouze pod krevním tlakem a nevyžaduje pumpu ani externí zdroj energie.Renální tubulární buňky přežívají a pokračují ve funkci během testu.
Díky jejich úsilí nyní vědci z Kalifornské univerzity v San Franciscu obdrželi cenu KidneyX 650 000 dolarů jako jeden z vítězů první fáze ocenění umělé ledviny.
Shuvo Roy, vedoucí výzkumník projektu, řekl: "Náš tým navrhl umělou ledvinu, která může udržitelně podporovat kultivaci lidských ledvinových buněk, aniž by způsobovala imunitní odpověď."Díky proveditelnosti kombinace reaktoru se můžeme zaměřit na modernizaci technologie pro přísnější předklinické testování a případně klinické testy.“