Biotecnología

El proyecto riñón biónico alcanza un hito preclínico, adiós a la máquina de hemodiálisis | Vídeo.

Los científicos de UC San Francisco han implantado con éxito un prototipo de biorreactor renal que contiene células funcionales de riñón humano en cerdos sin problemas de seguridad significativos. El dispositivo, que tiene aproximadamente el tamaño de una baraja de cartas, no desencadenó una reacción inmune ni causó coágulos de sangre en los animales, un hito importante en el camino hacia futuros ensayos en humanos.

«Esta es la primera demostración de que las células renales pueden implantarse con éxito en un animal grande sin inmunosupresión y mantenerse lo suficientemente saludables como para realizar su función. Este es un hito clave para nosotros», dijo el co-líder de Kidney Project. «En base a estos resultados, ahora podemos concentrarnos en ampliar el biorreactor y combinarlo con el componente de filtración de sangre del riñón artificial».

El proyecto de riñón UCSF-Vanderbilt tiene como objetivo eliminar la diálisis.

Casi 750,000 estadounidenses, y dos millones de personas en todo el mundo, reciben tratamiento para la enfermedad renal en etapa terminal (ESRD), y las tasas de enfermedad renal están creciendo rápidamente, lo que lleva a una urgente escasez de riñones para trasplante. A partir de 2016, solo había 21,000 riñones de donantes disponibles para trasplante en los EE. UU. En una lista de espera de casi 100,000 y que se extendía de cinco a diez años.

La mayoría de los pacientes que esperan un trasplante de riñón sobreviven al someterse a largos y engorrosos tratamientos de diálisis varias veces por semana para eliminar las toxinas de la sangre, pero la diálisis no reemplaza muchas funciones esenciales del riñón y, en promedio, solo el 35 por ciento de los pacientes de diálisis permanece vivo después de cinco años. 

El Kidney Project, está dirigido por Roy y el nefrólogo del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt William H. Fissell, MD, que durante más de una década han estado trabajando para desarrollar un riñón bioartificial implantable con el objetivo de eliminando la diálisis y aliviando la escasez de riñones de donantes.

El dispositivo implantable que está desarrollando The Kidney Project consta de dos componentes: un sistema de filtración de sangre llamado hemofiltro, que elimina las toxinas de la sangre al pasarla a través de membranas de silicio fabricadas con poros de escala nanométrica de forma precisa; y un biorreactor, que contiene células renales humanas cultivadas destinadas a realizar otras funciones renales, como mantener el volumen de líquido y la presión sanguínea adecuados, ajustar los niveles de sal y producir hormonas esenciales.

Después de estudios prometedores en animales grandes, el sistema de hemofiltración de The Kidney Project actualmente está esperando la aprobación de la FDA para un ensayo clínico inicial para evaluar su seguridad. La tecnología del biorreactor ha sido probada en experimentos de laboratorio, pero hasta ahora no se había implantado en animales.

Biorreactor que contiene células renales humanas implantadas en cerdos sin reacción inmune o coágulos sanguíneos.

En la presentación de la Semana del Riñón del 7 de noviembre de The Kidney Project, Rebecca Gologorsky, MD, miembro de UCSF Surgical Innovations Fellow en el equipo, muestra de cómo las membranas de silicio dentro del biorreactor implantado protegen las células renales humanas cerradas del sistema inmunitario del huésped al mantener la inmunidad transmitida por la sangre. células y proteínas fuera del dispositivo.

«Ha sido un santo grial de las terapias de trasplante encontrar formas de evitar la necesidad de medicamentos inmunosupresores de por vida que a menudo se requieren para prevenir el rechazo inmunitario», dijo Roy. «Estos medicamentos no solo exponen a los pacientes a infecciones y otros efectos secundarios dañinos, sino que han demostrado dañar directamente las células y órganos trasplantados, erosionando el beneficio terapéutico de los trasplantes con el tiempo».

Roy dice que otro beneficio clave de evitar la inmunosupresión es su costo para los pacientes: «Medicare actualmente cubre la diálisis de por vida, pero los medicamentos inmunosupresores están cubiertos solo durante los primeros tres años después del trasplante. Muchos pacientes que reciben trasplantes de riñón finalmente pierden el nuevo órgano porque no pudieron pagar los medicamentos inmunosupresores necesarios para mantenerlo saludable».

El equipo de Roy también diseñó cuidadosamente el prototipo de biorreactor para evitar la formación de coágulos sanguíneos que podrían conducir a embolia pulmonar o accidente cerebrovascular, un desafío importante que enfrentan todos los pacientes con implantes médicos a largo plazo. Lo lograron al recubrir los filtros de membrana de silicio que contactan la sangre con moléculas biológicamente amigables y diseñar el dispositivo para evitar el flujo sanguíneo turbulento que también puede desencadenar la coagulación.

«No pudimos utilizar los recubrimientos estándar amigables con la sangre que se han desarrollado para válvulas cardíacas, catéteres y otros dispositivos porque son tan gruesos que bloquearían completamente los poros de nuestras membranas de silicio», dijo Roy. «Uno de nuestros logros ha sido diseñar una química de superficie adecuada en nuestras membranas de silicio que las haga ver biológicamente amigables con la sangre».

Los resultados, dice Roy, demuestran el progreso hacia la «trifecta» clínica esperada de The Kidney Project: un dispositivo impulsado por el corazón que funciona sin baterías u otras conexiones externas que podrían introducir riesgo de infección y que pueden limpiar la sangre sin medicamentos antirrechazo o anticoagulantes.

Los investigadores ahora apuntan a escalar el biorreactor prototipo para que contenga más células para probar si el dispositivo implantado puede complementar la función renal en animales con insuficiencia renal, con el objetivo final de eventualmente trasladar el dispositivo a ensayos de seguridad humana.

«El avance de una terapia celular compleja como esta en la clínica no será una tarea trivial, por ejemplo, requerirá inversiones sustanciales en la producción y caracterización celular en instalaciones controladas de GMP para evitar cualquier posibilidad de contaminación», dijo Roy. «Ahora hemos confirmado que estamos en el camino correcto para avanzar con estos esfuerzos».

Fuente: University of California – San Francisco.

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2 Replies to “El proyecto riñón biónico alcanza un hito preclínico, adiós a la máquina de hemodiálisis | Vídeo.

  1. Interesante artículo, información importante para quienes padecemos lupus y tarde o temprano estaremos en diálisis, este descubrimiento eliminaría este paso y podríamos tener mejor calidad de vida! Sin medicamentos inmunosupresores.

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