Wissenschaftler haben künstliche Nieren geschaffen, die Blut filtern und Urin produzieren können, wenn sie in Ratten transplantiert werden. Mit der Weiterentwicklung könnte dieser Ansatz vielen Patienten helfen, die auf Organtransplantationen warten, weil ihre eigenen Nieren nicht mehr funktionieren.

Endstadium Nierenerkrankung oder Nierenversagen, betrifft fast 1 Millionen Menschen im ganzen Land. Unbehandelt führt es dazu, dass der Körper überschüssiges Wasser und Abfallprodukte zurückhält. Nierenversagen kann durch Nierentransplantationen von gut übereinstimmenden Spendern rückgängig gemacht werden. Aber über 1 in 5-Empfängern gibt es innerhalb von 5-Jahren Probleme mit der Organabstoßung, und es gibt nicht genug gespendete Nieren, um die Nachfrage zu befriedigen. Über 100,000 stehen Menschen in den USA nun auf der Warteliste für eine Nierentransplantation.

Um neue Möglichkeiten für diese Patienten bieten, haben Forscher erforschen Techniken zur Schaffung künstlichen Nieren und anderen Organen. Ein vielversprechender Ansatz verwendet Waschmittel fein Zellen aus Organen Streifen, hinter einem Protein-basierten Gerüst zu verlassen, die nicht durch die Empfänger Immunsystem abgestoßen würde. iese dezellularisierter Organe werden dann ausgesät oder neu besiedelt, mit lebenden Zellen. Die Methode wurde von verschiedenen Forscherteams in den Bemühungen verwendet, um nicht-menschliche biotechnologisch Herz, Leber und Lunge schaffen.

Dr. Harald C. Ott und seine Kollegen am Massachusetts General Hospital erstellt biotechnologisch Nieren durch eine Dezellularisierung Technologie Ott zuvor entwickelt hatte. Ihre Forschung wurde teilweise durch ein NIH Director New Innovator Award und von NIH National Institute of Diabetes und Magen-Darm-und Nierenerkrankungen (NIDDK) gefördert. Nature Medicine.

Die Wissenschaftler testeten zunächst ihren Ansatz, indem sie Nieren von Ratten, Schweinen und menschlichen Leichen dezellularisierten. Sie bestätigten, dass die feine Architektur der Nieren intakt geblieben war, einschließlich des Gerüsts für kleine Blutgefäße und Filtersysteme.

Zur Regeneration funktionelle Rattennieren, montiert die Forscher die dezellularisierter Organe in Vakuumkammern, um neue Zellen in die richtigen Positionen zu ziehen. Blutgefäß Auskleidungen wurden durch die Bereitstellung Endothelzellen über die renale Arterie wieder hergestellt, die in der Regel Blut zur Niere führt. Verbleibende Nierengewebe wurden durch die Bereitstellung von neugeborenen Ratten-Nierenzellen über den Harnleiter bevölkert, die in der Regel Urin abführt.

Die beimpften Gerüste wurden dann für mehrere Tage in einem nährstoffreichen Bioreaktor gezüchtet. Die Reaktorkammer nachgeahmt Bedingungen im Inneren des Körpers. Die Wissenschaftler zeigten, dass die resultierenden Organe nierenähnliche Funktionen ausführen können. Die Organe gefilterten Flüssigkeiten und Urin in Kultur erzeugt. Wenn in Ratten transplantiert hergestellten künstlichen Nieren und Urin erfolgreich herausgefiltert und reabsorbiert bestimmte Moleküle. Aber die regenerierten Nieren nicht so gut wie normale Nierentransplantationen arbeiten.

Ott sagt, die Technik könnte weiter verbessert werden, indem man die Zelltypen, die für die Aussaat verwendet werden, verfeinert und die Kulturbedingungen verändert. Wir hoffen, dass auf Basis dieses ersten Prinzips die biotechnischen Nieren eines Tages die Nierenfunktion vollständig ersetzen können, genauso wie die Spendernieren ", sagt Ott. Er und seine Kollegen entwickeln jetzt Techniken, um Organe in menschlicher Größe zu schaffen.