Implantierbare künstliche Niere erreicht präklinischen Meilenstein

Das Nieren-Projekt, eine nationale Anstrengung zu entwickeln, die eine implantierbare bio-künstliche Niere, die beseitigen die Notwendigkeit für die Dialyse, wird bekannt, einen wichtigen Meilenstein in einem 7. November 2019 Präsentation auf der American Society of Nephrology Kidney Week 2019-Konferenz in Washington, DC.

Das team meldet, dass der UC San Francisco Wissenschaftler haben erfolgreich implantiert Prototyp Nieren-Bioreaktor mit funktionellen menschlichen Niere Zellen in Schweine ohne erhebliche Sicherheitsbedenken. Das Gerät, das etwa die Größe von einem deck von Karten, nicht zum auslösen einer Immunreaktion oder Blutgerinnseln in den Tieren, ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg für zukünftige menschliche Studien.

„Dies ist die erste demonstration, dass die Nierenzellen eingepflanzt werden können erfolgreich in ein großes Tier ohne Immunsuppression und bleiben Sie gesund genug, um Ihre Funktion zu erfüllen. Dies ist ein wichtiger Meilenstein für uns“, sagte der Niere Project co-lead Shuvo Roy, Ph. D., ein Mitglied der Fakultät in der Abteilung von Biotechnik und Therapeutische Wissenschaften, eine gemeinsame Abteilung der UCSF Schulen der Pharmazie und Medizin. „Basierte auf diesen Ergebnissen, können wir jetzt den Fokus auf Skalierung der Bioreaktor und die Kombination mit der Blut-filtration Bestandteil der künstlichen Niere.“

UCSF-Vanderbilt-Niere-Projekt Zielt auf die Beseitigung der Dialyse

Fast als 750.000 Amerikaner und zwei Millionen Menschen auf der ganzen Welt behandelt werden, um end-stage renal disease (ESRD), und die rate der Nierenerkrankungen steigt rasant, was zu einer dringenden Mangel an Nieren für eine Transplantation. Ab dem Jahr 2016 gab es nur 21,000 Spender-Nieren für eine Transplantation zur Verfügung in den USA, auf eine Warteliste von fast 100.000 Euro und die Erweiterung von fünf auf zehn Jahre.

Die meisten Patienten warten auf eine Nierentransplantation überleben Sie durch die langen und aufwendigen Dialyse-Behandlungen, die mehrere Male in der Woche zu klar, Giftstoffe aus Ihrem Blut, aber die Dialyse nicht ersetzen viele wichtige Funktionen der Niere und im Durchschnitt nur 35 Prozent der Dialysepatienten, die am Leben bleiben nach fünf Jahren. Dialyse und andere Behandlungen für terminaler Niereninsuffizienz, die universell von Medicare abgedeckt, die Kosten $35 Milliarden im Jahr 2016 repräsentieren sieben Prozent der Medicare jährliche budget.

Das Nieren-Projekt [pharm.ucsf.edu/kidney] wird geleitet von Roy und Vanderbilt University Medical Center Nephrologe William H. Fissell, MD, die für mehr als ein Jahrzehnt gearbeitet haben, entwickeln eine implantierbare bio-künstliche Niere mit dem Ziel der Beseitigung der Dialyse, und eine Lockerung der Mangel an Spender-Nieren.

Das implantierbare Gerät entwickelt, durch Das Nieren-Projekt besteht aus zwei Komponenten: einer Blut-filtration-system, genannt die hemofilter, die entfernt Giftstoffe aus dem Blut, indem Sie es durch Silizium-Membranen, hergestellt mit den exakt geformten nanometer-Skala Poren; und ein Bioreaktor, der enthält kultivierten menschlichen Nierenzellen durchführen soll anderen Funktionen der Niere, wie die Erhaltung ausreichend Flüssigkeit, Volumen und Blutdruck, einstellen Salz und produzieren wesentliche Hormone.

Folgende vielversprechende Studien im großen Tiere, Die Nieren-Projekts Hämofiltration system wird derzeit wartet auf die FDA-Genehmigung für eine erste klinische Studie zur Evaluierung der Sicherheit. Die Bioreaktor-Technologie hat im Labor getestet worden Experimenten aber bisher noch nicht eingepflanzt werden, in Tiere.

Bioreaktor Mit Menschlichen Nierenzellen Eingepflanzt in Schweine Ohne Immunreaktion oder Blutgerinnsel

In Der Niere Projekts 7. November Nieren-Woche-Präsentation, Rebecca Gologorsky, MD, ein UCSF-Chirurgische Innovationen Kolleginnen im team ist, wird sich zeigen, wie Silizium-Membranen innerhalb der implantierten Bioreaktor schützen die geschlossenen menschlichen Nierenzellen von der host-Immunsystem, indem Sie den übertragenen Immunzellen und Proteine aus dem Gerät heraus.

„Es war ein Heilige Gral der Transplantation Therapien, Wege zu finden, um zu vermeiden, die Notwendigkeit einer lebenslangen immunsuppressiven Medikamenten, sind oft erforderlich, um zu verhindern Abstoßung,“ Roy sagte,. „Diese Medikamente nicht nur aufzudecken, Patienten zu Infektionen und anderen schädlichen Nebenwirkungen, aber haben gezeigt worden, um direkt Schaden transplantierten Zellen und Organe, untergräbt den therapeutischen nutzen der Transplantation im Laufe der Zeit.“

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Vermeidung von Immunsuppression sind die Kosten für die Patienten, die Roy sagt: „Medicare deckt momentan die Dialyse, für das Leben, aber immunsuppressiven Medikamenten behandelt werden nur die ersten drei Jahre nach der Transplantation. Viele Patienten, die eine Nieren-Transplantation letztlich verlieren die das neue organ, weil Sie nicht in der Lage waren zu leisten, die immunsuppressive Medikamente benötigt, um Sie gesund.“

Roy ‚ s team auch sorgfältig entwickelt, der Prototyp-Bioreaktor zu vermeiden, auslösenden Blutgerinnseln, die dazu führen könnten, Lungenembolie oder Schlaganfall, eine große Herausforderung für alle Patienten mit Langzeit-Implantaten. Sie erreicht dies durch eine Beschichtung der Silizium-Membran-Filter, der Kontakt des Blutes mit biologisch-freundliche Moleküle-und engineering-das Gerät zu vermeiden, die turbulente Blutströmung, können auch zum auslösen der Blutgerinnung.

„Wir konnten nicht verwenden die standard-Blut-freundliche Beschichtungen, die entwickelt wurden, für Herzklappen, Katheter und andere Geräte, weil Sie so dick, dass Sie würde komplett blockieren die Poren unserer Silizium-Membranen,“ Roy sagte,. „Einer unserer Erfolge war die Entwicklung eines geeigneten Oberflächenchemie auf unsere Silizium-Membranen, die macht Sie Aussehen biologisch freundlich zu Blut.“

Die Ergebnisse, Roy sagt, zeigen Fortschritte in Richtung auf Das Nieren-Projekt die erhofften klinischen „trifecta“: ein Herz-powered-Gerät, das ohne Batterien oder andere externe verbindungen einführen konnte Infektionsrisiko, und die kann das Blut reinigen, ohne anti-Ablehnung Drogen oder Blutverdünner.

Die Forscher fanden nun Ziel, scale-up der Prototyp-Bioreaktor enthalten mehr Zellen, um zu testen, ob das implantierte Gerät ergänzen können Nieren-Funktion bei Tieren mit Nierenversagen, mit dem Ziel, schließlich bewegen Sie das Gerät, um die menschliche Sicherheit Studien.