Pacientiem ar nieru mazspēju nepieciešama regulāra dialīze, kas ir invazīva un potenciāli riskanta ārstēšana.Bet tagad Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko (UCSF) pētnieki ir veiksmīgi pierādījuši biomākslīgās nieres prototipu, ko var implantēt un strādāt bez nepieciešamības lietot zāles.
Nieres organismā veic daudzas svarīgas funkcijas, no kurām visievērojamākā ir toksīnu un sārņu filtrēšana asinīs, kā arī asinsspiediena, elektrolītu koncentrācijas un citu ķermeņa šķidrumu regulēšana.
Tāpēc, kad šie orgāni sāk bojāties, ir ļoti sarežģīti atkārtot šos procesus.Pacienti parasti sāk ar dialīzi, taču tas ir laikietilpīgs un neērti.Ilgtermiņa risinājums ir nieres transplantācija, kas var atjaunot augstāku dzīves kvalitāti, taču to papildina nepieciešamība lietot imūnsupresīvus medikamentus, lai novērstu bīstamās atgrūšanas blakusparādības.
UCSF nieru projektam komanda izstrādāja biomākslīgu nieri, ko var implantēt pacientiem, lai veiktu galvenās reālu lietu funkcijas, taču tai nav nepieciešamas imūnsupresīvas zāles vai asins šķidrinātāji, kas bieži ir nepieciešami.
Ierīce sastāv no divām galvenajām daļām.Asins filtrs sastāv no silīcija pusvadītāju membrānas, kas var noņemt atkritumus no asinīm.Tajā pašā laikā bioreaktorā ir inženierijas nieru kanāliņu šūnas, kas var regulēt ūdens daudzumu, elektrolītu līdzsvaru un citas vielmaiņas funkcijas.Membrāna arī aizsargā šīs šūnas no pacienta imūnsistēmas uzbrukumiem.
Iepriekšējie testi ir ļāvuši katram no šiem komponentiem darboties neatkarīgi, taču šī ir pirmā reize, kad komanda tos ir pārbaudījusi, lai tie darbotos kopā ierīcē.
Biomākslīgā niere ir savienota ar divām galvenajām pacienta ķermeņa artērijām – viena nogādā filtrētās asinis organismā, bet otra filtrētās asinis nogādā atpakaļ ķermenī – un urīnpūsli, kur urīna veidā tiek nogulsnēti atkritumi.
Komanda tagad ir veikusi koncepcijas pierādījuma eksperimentu, parādot, ka biomākslīgās nieres darbojas tikai zem asinsspiediena un tai nav nepieciešams sūknis vai ārējs strāvas avots.Nieru kanāliņu šūnas izdzīvo un turpina darboties visā testa laikā.
Pateicoties viņu centieniem, Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko pētnieki tagad ir saņēmuši KidneyX balvu $ 650 000 apmērā kā viens no mākslīgās nieres balvas pirmā posma ieguvējiem.
Šuvo Rojs, projekta vadošais pētnieks, sacīja: "Mūsu komanda izstrādāja mākslīgo nieri, kas var ilgtspējīgi atbalstīt cilvēka nieru šūnu kultivēšanu, neizraisot imūnreakciju."Ņemot vērā reaktoru kombinācijas iespējamību, mēs varam koncentrēties uz tehnoloģiju uzlabošanu, lai nodrošinātu stingrāku pirmsklīnisko testēšanu un, iespējams, klīniskos izmēģinājumus.