لقد قام العلماء بإنشاء كلى اصطناعية يمكنها تنقية الدم وإنتاج البول عند زرعها في الجرذان. مع مزيد من التطوير ، يمكن لهذا النهج أن يساعد العديد من المرضى الذين ينتظرون زرع الأعضاء لأن الكلى الخاصة بهم لم تعد تعمل.

يؤثر مرض الكلى في نهاية المرحلة ، أو الفشل الكلوي ، على ما يقرب من 1 مليون شخص في جميع أنحاء البلاد. وإذا ترك دون علاج ، فإنه يجعل الجسم يحتفظ بالمياه الزائدة والنفايات. يمكن عكس الفشل الكلوي عن طريق زرع الكلى من الجهات المانحة المتطابقة جيدا. ولكن حول 1 في المستلمين 5 لديه مشاكل مع رفض الجهاز خلال سنوات 5 ، وليس هناك ما يكفي من الكلى المتبرع بها لتلبية الطلب. حول الأشخاص 100,000 في الولايات المتحدة الآن على قائمة الانتظار لزرع الكلى.

لتوفير خيارات جديدة لهؤلاء المرضى، كان الباحثون استكشاف التقنيات لخلق الكلى الاصطناعية وغيرها من الأجهزة. يستخدم نهج واحد واعد المنظفات لتجريد بدقة الخلايا من الأجهزة، تاركا وراءه سقالة القائم على البروتين الذي لن يتم رفضها من قبل النظام المناعي للالمستلم. ثم هي المصنفة أجهزة decellularized ذات المناظر، أو إسكانها، مع الخلايا الحية. وقد تم استخدام أسلوب فرق بحثية مختلفة في الجهود المبذولة لخلق قلوب الهندسة البيولوجية من غير البشر، الكبد والرئتين.

خلقت الدكتور هارالد C. أوت وزملاؤه في مستشفى ماساتشوستس العام الكلى الهندسة البيولوجية باستخدام تكنولوجيا decellularization قد أوت سبق وضعها. وقد تم تمويل أبحاثهم في جزء من جائزة مبتكر جديد لمدير المعاهد الوطنية للصحة والمعهد الوطني المعاهد الوطنية للصحة للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى (NIDDK). طب الطبيعة.

اختبر العلماء لأول مرة نهجهم عن طريق فك الكلى من الجرذان والخنازير والجثث البشرية. وأكدوا أن البنية الدقيقة للكليتين ظلت سليمة ، بما في ذلك إطار الأوعية الدموية الدقيقة وأنظمة الترشيح.

لتجديد الكلى الفئران وظيفية، شنت الباحثون أجهزة decellularized داخل غرف فراغ لمساعدة رسم خلايا جديدة في المواقع المناسبة. أعيدت بطانات الأوعية الدموية عن طريق تقديم الخلايا البطانية عن طريق الشريان الكلوي، والذي يحمل عادة الدم إلى الكلى. تم بالسكان المتبقية أنسجة الكلى من خلال توفير خلايا الفئران حديثي الولادة الكلى عبر الحالب، والذي يحمل عادة بعيدا البول.

وبعد ذلك نمت السقالات المصنفة لعدة أيام في مفاعل حيوي الغنية بالمغذيات. تحاكي غرفة المفاعل الأوضاع داخل الجسم. أظهر العلماء أن أجهزة الناتجة يمكن أن تؤدي وظائف مثل الكلى. أجهزة تصفية السوائل ولدت البول في الثقافة. عندما زرعها في الفئران، أنتجت الكلى الاصطناعية البول وتصفيتها بنجاح واستيعابها بعض الجزيئات. ولكن الكلى مجدد لم يعمل وكذلك عمليات زرع الكلى الطبيعية.

يقول أوت أنه يمكن تحسين التقنية عن طريق تحسين أنواع الخلايا المستخدمة للبذر وتغيير ظروف الثقافة. وبناءً على هذا الدليل المبدئي ، نأمل أن تتمكن الكلى المهندسة بيولوجيا في يوم ما من استبدال وظائف الكلى تمامًا كما تفعل الكلى المانحة ، كما تقول أوت. يقوم هو وزملاؤه الآن بتطوير تقنيات لإنشاء أعضاء بشرية الحجم.