Munuaisten vajaatoimintaa sairastavat potilaat tarvitsevat säännöllistä dialyysihoitoa, joka on invasiivinen ja mahdollisesti riskialtis hoito.Mutta nyt Kalifornian yliopiston San Franciscon (UCSF) tutkijat ovat onnistuneesti osoittaneet biokeinotekoisen munuaisen prototyypin, joka voidaan istuttaa ja työskennellä ilman lääkkeiden tarvetta.
Munuaiset suorittavat kehossa monia tärkeitä tehtäviä, joista merkittävin on suodattaa veren myrkkyjä ja kuona-aineita sekä säätelee verenpainetta, elektrolyyttipitoisuutta ja muita kehon nesteitä.
Siksi näiden prosessien toistaminen on erittäin monimutkaista, kun nämä elimet alkavat pettää.Potilaat aloittavat yleensä dialyysillä, mutta tämä on aikaa vievää ja epämukavaa.Pitkäaikainen ratkaisu on munuaisensiirto, jolla voidaan palauttaa korkeampi elämänlaatu, mutta siihen liittyy tarve käyttää immunosuppressiivisia lääkkeitä estämään hylkimisen vaaralliset sivuvaikutukset.
UCSF-munuaisprojektia varten tiimi kehitti biokeinotekoisen munuaisen, joka voidaan implantoida potilaisiin suorittamaan todellisten asioiden päätoimintoja, mutta joka ei vaadi immunosuppressiivisia lääkkeitä tai verenohennusaineita, joita usein tarvitaan.
Laite koostuu kahdesta pääosasta.Verisuodatin koostuu piipuolijohdekalvosta, joka voi poistaa jätteitä verestä.Samaan aikaan bioreaktorissa on muokattuja munuaisten tubulussoluja, jotka voivat säädellä vesitilavuutta, elektrolyyttitasapainoa ja muita aineenvaihdunnan toimintoja.Kalvo myös suojaa näitä soluja potilaan immuunijärjestelmän hyökkäyksiltä.
Aiemmat testit ovat antaneet kukin näistä komponenteista toimia itsenäisesti, mutta tämä on ensimmäinen kerta, kun tiimi on testannut niitä toimimaan yhdessä laitteessa.
Keinotekoinen munuainen on yhteydessä potilaan kehon kahteen päävaltimoon – toinen kuljettaa suodatetun veren elimistöön ja toinen suodatetun veren takaisin kehoon – sekä rakkoon, jossa jäte kerääntyy virtsan muodossa.
Tiimi on nyt suorittanut konseptikokeen, joka osoittaa, että biokeinomunuainen toimii vain verenpaineen alaisena eikä vaadi pumppua tai ulkoista virtalähdettä.Munuaisten tubulussolut säilyvät ja toimivat koko testin ajan.
Ponnistelujensa ansiosta Kalifornian yliopiston San Franciscon tutkijat ovat nyt saaneet KidneyX 650 000 dollarin palkinnon yhtenä tekomunuaispalkinnon ensimmäisen vaiheen voittajista.
Projektin johtava tutkija Shuvo Roy sanoi: "Tiimimme suunnitteli keinomunuaisen, joka voi kestävästi tukea ihmisen munuaissolujen viljelyä aiheuttamatta immuunivastetta."Reaktoriyhdistelmän toteutettavuuden ansiosta voimme keskittyä teknologian päivittämiseen entistä tiukempaa esikliinistä testausta ja lopulta kliinisiä kokeita varten.