Искусственная почка вживляемая новости 2018
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) разрабатывают имплантируемую искусственную почку, которая может точно воспроизводить функции настоящих почек.
Если они будут успешными, работа ученых может помочь устранить необходимость диализа.
Пересадка почки у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности (ESRD) имеет высокий уровень успеха.
Около 93 процентов пересаженных почек все еще работают через год, а 83 процента функционируют через три года.
Но в то время как более 25 000 почек пересаживаются каждый год, по состоянию на начало 2016 года более 100 000 человек были в списке ожидания трансплантации в Соединенных Штатах.
Пациенты обычно ждут от 5 до 10 лет для получения подходящего органа.
Средняя продолжительность жизни для пациентов с диализом составляет от 5 до 10 лет, хотя некоторые из них живут десятилетиями.
Однако, диализ — который отфильтровывает некоторые (но не все) токсины из кровотока, которые обычно удаляются почками, — должен выполняться ежедневно, если делается дома через перитонеальный диализ.
Это требует трех посещений клиники еженедельно, если проводится через гемодиализ.
«Имплантируемая биоартиничная почка является альтернативой диализу и другим внешним средствам для ношения, которые привязывали бы пациентов или ограничивали их мобильность», — сказал Шуво Рой, профессор кафедры биоинженерии и терапевтических наук UCSF и -inventor устройства, сказал Healthline. «Трансплантация живых почек от соответствующего донора по-прежнему считается одним из лучших вариантов лечения ТПНП, но, к сожалению, существует нехватка доноров органов, которые не позволяют трансплантатам быть доступными подавляющему большинству пациентов с ТПНП. В отличие от трансплантатов, наше устройство не будет требовать, чтобы пациенты были на иммунодепрессантах, чтобы предотвратить отторжение. «
Человеческие испытания устройства начнутся.
Рой сказал, что биоадаптивная почка может в конечном итоге использоваться подавляющим большинством людей сейчас на диализе и списке трансплантатов почки.
«Это долгосрочное решение, и в любом случае, когда необходима пересадка почки, наше устройство будет жизнеспособным вариантом», — сказал Рой.
Как работает устройство
Рой возглавляет проект «Почка», национальную исследовательскую инициативу, основанную на разработке и тестировании хирургически имплантированной автономной почки, которая выполняет «подавляющее большинство фильтрации, балансировки и других биологических функций естественная почка ».
Приведенное в действие собственным кровяным давлением тела, устройство не требует внешних трубок или тросов, связанных с носимыми искусственными почками, такими как изобретенные Виктором Гура из Cedars-Sinai Medical Center в Лос-Анджелесе.Это устройство было опробовано на семи пациентах с диализом в Медицинском центре Университета Вашингтона в Сиэтле в 2015 году.
Имплантированная искусственная почка с двумя частями включает в себя последние разработки в области кремниевой нанотехнологии, что позволяет массово производить надежные , прочных и компактных фильтрующих мембран.
Технология также имеет новые молекулярные покрытия, которые защищают мембраны из кремния и делают их совместимыми с кровью.
«Модуль гемофильтра обрабатывает входящую кровь, чтобы создать водянистый ультрафильтрат, содержащий растворенные токсины, а также сахара и соли», — пояснил Рой. «Во-вторых, биореактор клеток почек обрабатывает ультрафильтрат и отправляет сахара и соли обратно в кровь. В процессе, вода также повторно поглощается обратно в тело, концентрируя ультрафильтрат на «мочу», которая будет направлена на мочевой пузырь для выведения. «
Пациентам с имплантатом все равно может потребоваться принимать гормональные добавки, однако, как они сейчас делают на диализ, сказал Рой.
Разработка альтернатив нынешним методам лечения заболеваний почек «очень важна, поскольку результаты преждевременной смертности и низкого качества жизни являются общими для населения диализа, особенно для внутрицентрового гемодиализа», доктор Джозеф Вассалотти, главный медицинский офицер для национального фонда почки, сказал Healthline.
Шаг вперед
Проект «Почки» собирает деньги для завершения доклинических исследований модулей устройства и для создания полномасштабных прототипов для первого раунда исследований человека.
Ожидается, что начальные клинические испытания отдельных модулей начнутся в начале следующего года.
Тестирование рабочего прототипа биочинистой почки запланировано на 2020 год.
«Долгосрочные проблемы сводятся к тому, чтобы поддерживать работоспособность устройства после имплантации через несколько месяцев», — сказал Рой. «Некоторые проблемы не станут ясными до тех пор, пока мы не проведем клинические испытания. «
Помимо грантов в размере 6 миллионов долларов США, проект« Почки »получил значительные пожертвования от людей в целях содействия его работе по созданию имплантируемой искусственной почки.
«Их поддержка является свидетельством острой необходимости революции в лечении ТПНП, и полученные нами пожертвования неоценимы, позволяя нашим исследованиям прогрессировать», — сказал Рой.
В будущем ученые смогут выращивать искусственные почки.
В 2013 году исследователи во главе с Мелиссой Литтл из Института молекулярной биологии Университета Квинсленда смогли выращивать примитивную почку из стволовых клеток человека.
В 2016 году исследователи из Института Salk в Калифорнии сообщили, что им удалось выращивать клетки-предшественники нефронов, которые могут дифференцироваться в ткани почек, в лаборатории.
Такие исследования продолжаются, но способность вырастить органы замещения остается более далекой мечтой, чем имплантируемая искусственная почка.
Имплантируемая искусственная почка на микрочипах изменит жизнь тысяч людей, которые зависят от диализа и надеются только на сложную и рискованную трансплантацию донорской почки.
Ученые обещают, что клинические испытания электронной почки начнутся уже в следующем году.
Почки – потрясающий фильтр, который 24/7 активно очищает нашу кровь от токсинов, продуктов обмена, избытка жидкости и солей.
Каждый день эти труженики пропускают сквозь себя около 150 литров крови, выделяя при этом 1-2 литра мочи.
Трансплантация почки считается лучшей опцией при почечной недостаточности, однако потребность в донорских органах многократно превышает их наличие.
Например, в Соединенных Штатах, где пересадка организована на высоком уровне и поставлена на поток, в очереди на новую почку стоят 100 000 человек, но при этом за 2015 год было сделано всего 17 108 операций. Ежедневно 13 больных умирают, не дождавшись донорской почки.
Всего в США около 460 000 больных страдают тяжелой почечной недостаточностью, а их лечение, включая рецептурные препараты, в 2012 году только системе Medicare обошлось в $87 миллиардов.
Доктор Уильям Фисселл (William H Fissell IV), известный эксперт в области нефрологии, профессор Университета Вандербильта в Нэшвилле, надеется кардинально изменить ситуацию, внедрив в клиническую практику свою новую электронную почку.
«Мы создаем биогибридное устройство, которое выполняет функции настоящей почки, удаляя из крови продукты обмена, соли и воду, тем самым снимая потребность в диализе», — говорит он.
Основная задача на сегодня – это сделать искусственную почку максимально компактной (не больше банки содовой), чтобы ее можно было имплантировать в брюшную полость человека. Это устройство будет содержать живые почечные клетки и микрочипы, которые позволяют контролировать их. Давление для фильтрации будет создаваться за счет сокращений сердца.
Силиконовые нанотехнологии плюс живые клетки
В микрочипе используются те же самые силиконовые нанотехнологии, что и в современных компьютерах.
Профессор Фисселл говорит, что эти чипы недорогие, производительные и точные – они идеально подходят для контроля очистки крови. Каждая почка будет содержать около 15 микрочипов, установленных один на другом.
Между этими микрочипами имеются мембраны, заселенные живыми клетками, которые и фильтруют кровь от токсинов, и реабсорбируют ценные вещества. К счастью, клетки замечательно растут в питательной среде, поэтому ученые могут получать их в достаточных количествах.
Профессор Фисселл называет эту технологию результатом 60 миллионов лет испытаний, проведенных самой Природой. По его словам, инженеры всего лишь скопировали этот фильтр.
Диализ в цифрах и фактах:
- Средняя продолжительность жизни на диализе составляет 5-10 лет
- Некоторые люди могут прожить на диализе 20-30 лет, иногда и дольше
- В целом диализ позволяет вести полноценную жизнь, кроме периодов лечения
Имплантируемая искусственная почка не требует элементов питания, потому что давление для фильтрации крови будет создаваться сердцем человека.
Но есть в этом и своя проблема: как тонко настроить динамику жидкости, чтобы кровь проходила через фильтр без образования тромбов?
Инженер проекта доктор Аманда Бак (Amanda Buck), специалист по механике жидкостей, использовала для этого компьютерное моделирование, позволившее оптимизировать форму канальцев внутри фильтра и достичь наиболее плавного тока крови внутри фильтра.
Биогибридное устройство не должно вызывать иммунную реакцию, поэтому отторжение ученые считают крайне маловероятным.
По словам Фисселла, здесь не нужен будет подбор совпадающего донора, а это значит, что почку сможет получить любой нуждающийся.
Революционная работа началась еще в 2003 году, когда профессор Фисселл и его команда получили 3-миллионный грант от Национальных институтов здравоохранения США. Сегодня, наконец, 12 лет исследований принесли свои плоды, и уже в 2017 должны начаться клинические испытания.
«Мои пациенты с почечной недостаточностью – настоящие герои. Они возвращаются снова и снова, они мирятся с новыми ограничениями и борются с болезнью. Чтобы жить, просто жить. Я очень надеюсь, что скоро смогу подарить им жизнь без диализа и мучений», — сказал Фисселл.
Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик
Органы для пересадки можно будет печатать на принтере через четыре года. Об этом заявили представители компании 3D Bioprinting Solutions. Они показали первый российский биопринтер на этой неделе. С подробностями — Артур Мулюков и Ксения Кандалинцева.
К 2018 году с помощью биопринтера планируется искусственно создать человеческую почку, пригодную для трансплантации. Сейчас биопечать позволяет воспроизводить хрящевые ткани, кожу, сосуды для пересадки. Разработчики также занимаются проблемой отторжения органов, созданных с помощью принтера. Темпы, с которыми развивается технология, позволяют надеяться, что в ближайшие годы ученые достигнут своей цели и напечатают полноценный человеческий орган, сообщила директор по маркетингу компании 3D Bioprinting Solutions Юлия Смирнова.
"У пациента берется клеточка, эта клеточка размножается до необходимого количества естественным путем при соблюдении определенных условий. Из этих клеточек формируются сфероиды-шарики — конгломераты клеток, помещаются в биопринтер, и, согласно цифровой модели, биопринтер понимает, куда какой стероид, в какую точку трехмерного пространства положить", — пояснила Смирнова "Коммерсантъ FM".
Технология биопечати была запатентована калифорнийской компанией Organovo в 2006 году. В настоящее время на рынке представлено полтора десятка производителей принтеров из США, Швейцарии, Японии и Китая. Подобные машины в среднем стоят от €250 тыс. до €1 млрд. У производителей этих устройств две модели коммерциализации: продажа самих устройств и созданных с их помощью тканей и органов, отметил исполнительный директор кластера биомедицинских технологий фонда "Сколково" Кирилл Каем.
"Технологии такого рода имеют прорывной характер, они глобальны и будут востребованы на российском и зарубежном рынках. Внедрять их будет сложно, это стопроцентно. Как и любую биомедицинскую технологию, внедрять их будет сложно потому, что регулятор руководствуется основным принципом Гиппократа "не навреди". Основные трудности связаны именно с клиническими испытаниями, и это длительный процесс", — отметил Каем.
На 3D-принтере можно напечатать каркас для выращивания костей или хрящей, моделей для пластических операций на челюсти или черепе. Однако для создания полноценного органа для трансплантации эта технология категорически не подходит. Так считает руководитель отделения трансплантации почки Российского научного центра хирургии имени Петровского, доктор медицинских наук Михаил Каабак.
"Создание искусственной имплантируемой почки — это дело слишком далекого будущего. В 2016 году нельзя будет имплантировать ту почку, которую они сделают. Органы для трансплантации, в частности, почка, — это сложная внутренняя структура. Приблизительно понятно, как она устроена, но совершенно не понятно, как ее воспроизвести в лабораторных условиях", — подчеркнул Каабак.
По данным руководителя Федерального научного центра трансплантации и искусственных органов имени Шумакова, академика Сергея Готье, в России в течение года проводится около 1,3 тыс. операций по трансплантации органов. Однако необходимость в них выше в десять раз. Создатели российского биопринтера уже получили заявки на покупку изобретения от научно-исследовательских организаций. В частности, интерес к устройству проявил Гарвардский университет.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
