Hír a bionikus veséről

A veseprojekt - a dialízis szükségességét kiküszöbölő, beültethető mesterséges biológiai vese kifejlesztésére irányuló nemzeti program - 2019. november 7-én az Amerikai Nefrológiai Társaság „Vesehét 2019” konferenciáján Washingtonban bejelentette, hogy a kulcsfontosságú mérföldkőhöz érkezett.

 Vanderbilt Egyetem Orvosi Centrum                                          A beültethető mesterséges vese jelenlegi formája

A csoport jelentése szerint az UCSF (Kaliforniai Egyetem San Francisco) tudósai jelentős biztonsági gondok nélkül sikeresen beültettek működő emberi vesesejteket tartalmazó bioreaktor-prototípusokat sertésekbe. A körülbelül kártyapakli méretű készülék nem váltott ki immunreakciót, nem okozott vérrögképződést az állatokban, ami fontos pont a jövőbeli emberi kísérletek felé vezető úton.

"Ez az első bizonyíték arra, hogy a vesesejtek immunszuppresszió nélkül is sikeresen beültethetők egy nagy állatba, és azok a funkciójuk ellátásához is egészségesek maradhatnak. Ez kulcsfontosságú számunkra" - mondta a veseprojekt társvezetője, Shuvo Roy. "Az eredmények alapján most koncentrálhatunk a bioreaktor méretének növelésére, és arra, hogy kombináljuk azt a mesterséges vese vérszűrő komponensével."

Az UCSF-Vanderbilt veseprojekt célja a dialízis kiküszöbölése

Közel 750 000 amerikait - és világszerte kétmillió embert - kezelnek végstádiumú vesebetegség (ESRD) miatt. A vesebetegségek gyakorisága gyorsan növekszik, ami az átültetéshez szükséges vesék gyors hiányához vezet. 2016-tól az Egyesült Államokban az átültetésekhez csak 21 000 donorvese állt rendelkezésre a közel 100 ezres várakozási listával szemben, ötről tíz évre meghosszabbítva a várakozási időt.

Az ESRD és a veseátültetésre váró betegek többsége heti többszöri hosszú és nehézkes dialíziskezelésen esik át, hogy a véréből a méreganyagokat eltávolítsák, de a dialízis sok alapvető vesefunkciót nem pótol, ezért a dializált betegek közül átlagosan csak 35% -a marad életben öt év után. A dialízis és az ESRD egyéb kezelése 2016-ban 35 milliárd dollárba került, ami a Medicare éves költségvetésének hét százaléka.

A veseprojektet Shuvo Roy és William H. Fissell vezetik, akik több mint egy évtizede dolgoznak a beültethető bionikus vese kifejlesztésén azért, hogy megszüntethessék a dialízist, és enyhítsék a donorvesék hiányát.

 Ph. D. Shuvo Roy                                                                                     MD. William H. Fissel

A Vese Projekt által kifejlesztett beültethető eszköz két komponensből áll: egy vérszűrő rendszerből, az úgynevezett hemofilterből, amely a vérből egy precízen kialakított nanométeres méretű pórusokkal készített szilícium membránon át eltávolítja a méreganyagokat, és egy bioreaktorból, amely tenyésztett emberi vesesejteket tartalmaz, amelyek a vese többi funkcióinak elvégzésére szolgálnak (például a megfelelő folyadékmennyiség és a vérnyomás fenntartása, a sószint beállítása és hormonok előállítása).

A nagy állatokkal végzett ígéretes vizsgálatokat követően a veseprojekt hemofiltrációs rendszere jelenleg az FDA jóváhagyására vár egy kezdeti klinikai vizsgálathoz, hogy felmérhessék annak biztonságosságát. A bioreaktor technológiáját laboratóriumi kísérletekben tesztelték, de ezt megelőzően még nem ültették be állatokba.

Az emberi vesesejteket tartalmazó bioreaktor immunreakció és vérrög képződés nélkül beültethető sertésekbe

A veseprojekt november 7-i bemutatóján Rebecca Gologorsky, az UCSF sebészeti innovációs munkatársa bemutatta, hogy a beültetett bioreaktorban lévő szilíciummembránok miként védik a bezárt emberi vesesejteket a vendégszervezet immunrendszerétől azáltal, hogy vérben terjedő immunsejteket és fehérjéket távol tartják az eszköztől.

"A transzplantációs terápiák szent Grálja, hogy megtalálják az immunreakció megakadályozásához szükséges immunszuppresszív gyógyszerek élethosszig tartó szedésének elkerülését" - mondta Roy. "Ezek a gyógyszerek nemcsak a betegek fertőzésveszélyét növelik és más káros mellékhatásokat is okoznak, hanem kimutathatóan közvetlenül károsítják az átültetett sejteket és szerveket, és az idő múlásával rontják a transzplantációk terápiás előnyeit."

Az immunszuppresszió elkerülésének másik kulcsfontosságú előnye a betegek költségeinek csökkentése, mondja Roy: "A Medicare jelenleg az életfenntartó dialízist fedezi, de az immunszuppresszív gyógyszereket már csak a transzplantációt követő első három évben. Sok veseátültetésben részesülő beteg végül elveszíti az új szervet, mert nem tudja megfizetni az állapotának a megtartásához szükségesek immunszuppresszív gyógyszereket.

Roy csapata úgy tervezte a bioreaktor prototípusát is, hogy elkerülje olyan vérrögök kialakulását, amelyek tüdőembóliához vagy stroke-hoz vezethetnek, ami a hosszú távú orvosi implantátumokkal rendelkező betegek legnagyobb kihívása. Ezt úgy érik el, hogy a vérrel biológiailag barátságos molekulákkal vonják be az érintkező szilícium membránszűrőket, és úgy tervezték azt, hogy elkerüljék a vér turbulens áramlását, amely szintén kiválthatja a véralvadást.

"Nem használhatjuk a szívbillentyűkhöz, katéterekhez és más eszközökhöz kifejlesztett standard vér-barát bevonatokat, mert annyira vastagok, hogy teljesen elzárnák a szilícium membrán pórusait" - mondta Roy. "Az egyik feladatunk volt, hogy a szilíciummembránon olyan megfelelő kémiai felületet tervezzünk, amely biológiailag barátságosnak tekinti a vért."

Roy szerint ezek az eredmények haladást jelentenek a Vese Projekt remélt klinikai "nyerő hármasa" felé: egy szív által meghajtott eszköz, amely akkumulátor vagy más fertőzésveszélyt jelentő külső csatlakozás nélkül működik, és amely kilökődésgátló vagy vérhígító gyógyszerek nélkül képes tisztítani a vért.

A kutatók most a bioreaktor prototípusának méretezését végzik, hogy több sejttel rendelkezzenek annak kipróbálására, hogy a beültetett eszköz kiegészítheti-e a vesefunkciókat a veseelégtelenségben szenvedő állatokban, azzal a céllal, hogy az eszközt végül áthelyezzék az emberi biztonsági vizsgálatokra.

"Az ilyen komplex sejtterápia klinikai előállítása nem lesz egyszerű feladat - például jelentős beruházásokat igényel a sejtek előállításához és a fertőzési lehetőségek elkerüléséhez szükséges, a GMP (Good Manufacturing Practice – A helyes gyógyszergyártási gyakorlat) létesítményekben történő vizsgálatokhoz " - mondta Roy. "Most megerősödött, hogy erőfeszítéseink a megfelelő úton haladnak előre."

2019. november 8. Kaliforniai Egyetem, San Francisco

Fordította Ádám Aurél