Patiënten met nierfalen hebben regelmatige dialyse nodig, wat een invasieve en mogelijk risicovolle behandeling is.Maar nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF) met succes een prototype van een biokunstnier gedemonstreerd die kan worden geïmplanteerd en bewerkt zonder dat er medicijnen nodig zijn.
De nier vervult veel belangrijke functies in het lichaam, de meest opvallende is het filteren van gifstoffen en afvalproducten in het bloed, en ook het reguleren van de bloeddruk, de elektrolytenconcentratie en andere lichaamsvloeistoffen.
Daarom, wanneer deze organen beginnen te falen, is het erg ingewikkeld om deze processen te repliceren.Patiënten beginnen meestal met dialyse, maar dit is tijdrovend en ongemakkelijk.Een langetermijnoplossing is niertransplantatie, die een hogere kwaliteit van leven kan herstellen, maar gepaard gaat met de noodzaak om immunosuppressiva te gebruiken om de gevaarlijke bijwerkingen van afstoting te voorkomen.
Voor het UCSF-nierproject ontwikkelde het team een ​​biokunstnier die bij patiënten kan worden geïmplanteerd om de belangrijkste functies van echte dingen uit te voeren, maar waarvoor geen immunosuppressiva of bloedverdunners nodig zijn, die vaak nodig zijn.
Het apparaat bestaat uit twee hoofdonderdelen.Het bloedfilter bestaat uit een silicium halfgeleidermembraan, dat afvalstoffen uit het bloed kan verwijderen.Tegelijkertijd bevat de bioreactor gemanipuleerde niertubulaire cellen die het watervolume, de elektrolytenbalans en andere metabolische functies kunnen reguleren.Het membraan beschermt deze cellen ook tegen aanvallen door het immuunsysteem van de patiënt.
Eerdere tests lieten elk van deze componenten onafhankelijk werken, maar dit is de eerste keer dat het team ze heeft getest om samen te werken in een apparaat.
De biokunstnier is verbonden met de twee belangrijkste slagaders in het lichaam van de patiënt – de ene voert het gefilterde bloed het lichaam in en de andere voert het gefilterde bloed terug het lichaam in – en met de blaas, waar afvalstoffen in de vorm van urine worden afgezet.
Het team heeft nu een proof-of-concept-experiment uitgevoerd, waaruit blijkt dat de biokunstnier alleen werkt onder bloeddruk en geen pomp of externe stroombron nodig heeft.De renale tubulaire cellen overleven en blijven gedurende de hele test functioneren.
Dankzij hun inspanningen hebben onderzoekers van de University of California, San Francisco nu een KidneyX prijs van $ 650.000 ontvangen als een van de winnaars van de eerste fase van de kunstnierprijs.
Shuvo Roy, de hoofdonderzoeker van het project, zei: "Ons team heeft een kunstnier ontworpen die de kweek van menselijke niercellen duurzaam kan ondersteunen zonder een immuunrespons te veroorzaken."Met de haalbaarheid van de reactorcombinatie kunnen we ons concentreren op het upgraden van de technologie voor strengere preklinische tests en uiteindelijk klinische proeven.”