Développement d'un rein artificiel une alternative prometteuse chirurgicalement implantable greffe de rein ou de dialyse pour les personnes atteintes d'une maladie en phase terminale-rénale a reçu un coup de pouce de 6 millions $, grâce à une nouvelle subvention de l'Institut national d'imagerie biomédicale et de bio-ingénierie , l'un des Instituts nationaux de la santé, les chercheurs dirigés par l'UC San Francisco bioingénieur Shuvo Roy, PhD, de l'Université Vanderbilt et néphrologue William Fissell, MD.

Roy, professeur au Département des écoles Bio-ingénierie et sciences thérapeutiques de pharmacie et de médecine, et le directeur technique du projet à l'UCSF René dit:



"Notre objectif est de mener des essais cliniques d'un organe implantable destiné dans cette décennie, et nous coordonnons nos efforts avec à la fois le NIH et la Food and Drug Administration."

L'équipe a prototypé et le projet de rein commencé à tester des éléments clés de la taille de la coupe du dispositif, qui imite les fonctions du rein humain.

NIBIB supervise et le financement de la poursuite de leur travail pendant quatre ans dans le cadre d'un accord de coopération par le biais de son programme de Quantum, créé pour soutenir le développement de «technologies biomédicales qui se traduira par un profond changement de paradigme dans la prévention, la détection, le diagnostic et / ou le traitement d'une maladie grave ou un problème national de santé publique ".

Ceci est la deuxième subvention les principaux chercheurs ont obtenu à travers le programme.

Numéros insuffisance rénale dans la croissance

En partie parce que la population américaine a augmenté l'année grand et plus lourd et est plus susceptible de développer une hypertension artérielle et le diabète, des conditions souvent associés à une insuffisance rénale, le nombre de personnes atteintes d'insuffisance rénale se développe sur année et a augmenté de 57 pour cent depuis 2000, selon la National Kidney Foundation.

Plus de 615.000 personnes sont actuellement traitées pour insuffisance rénale. Statistiques du gouvernement américain indiquent que l'insuffisance rénale coûte au système de soins de santé de 40 milliards $ US par an et représente plus de six pour cent des dépenses de Medicare.

La liste d'attente pour une transplantation de rein aux Etats-Unis a augmenté à plus de 100.000 personnes. Le nombre de reins disponibles a stagné au cours de la dernière décennie, et seulement un sur cinq désormais dans la liste est prévue pour recevoir une greffe.

Plus de 430.000 de ceux présentant une insuffisance rénale font maintenant l'objet de dialyse, ce qui est plus coûteux et moins efficace greffe et nécessite en général de longues heures séjours dans une clinique, trois fois par semaine. Seul un des trois patients qui ont commencé la dialyse survivent plus de cinq ans, comparativement à plus de quatre des cinq patients transplantés.

Fissell, professeur agrégé au Département de médecine de Vanderbilt et directeur médical pour le projet du rein, a déclaré,

"Ce projet est de créer une solution permanente au problème de la pénurie dans la transplantation d'organes. Nous sommes les options croissante pour les personnes atteintes de la maladie rénale chronique qui, autrement, seraient forcés en dialyse."

Selon B. Joseph Guglielmo, PharmD, doyen de la Faculté de pharmacie de l'UCSF,

. "La subvention de NIBIB est une déclaration étonnante de la promesse associée à ce dispositif, ainsi que la confiance dans le succès final du projet NIH rénale patients atteints d'IRC sont vraiment dans le besoin pour des alternatives à la transplantation et la dialyse; cette école de pharmacie et les priorités du campus démontre clairement les fruits de la recherche travail collaboratif ".

Les premières études de rein artificiel Prototype Encourager

Un nouveau composant du rein artificiel est un silicium de nanofiltration pour éliminer les toxines, des sels, des petites molécules, et de l'eau à partir du sang. L'équipe de recherche de Roy conçu sur la base des méthodes de production utilisées pour la production de semi-conducteurs électroniques et systèmes micro-électromécaniques.

Le nouveau nano-silicium offrent plusieurs avantages, y compris les filtres de tailles de pores plus plus uniforme maintenant utilisé dans les machines de dialyse, selon Roy. Le silicium de nanofiltration est conçu pour fonctionner sur la tension artérielle, seul et sans pompe ou une énergie électrique.

Le second composant principal est un «bioréacteur» qui contient les cellules tubulaires rénales humaines incorporés dans l'échafaudage microscopique. Ces cellules jouent fonctions métaboliques et réabsorber l'eau du filtrat pour contrôler le volume du sang.

Collaboratrice du projet, H. David Humes, MD, professeur au Département de médecine interne à l'Université du Michigan, a déjà démontré qu'un tel bioréacteur, utilisé en combinaison avec ultrafiltration dans un dispositif externe, augmenté de façon significative la survie par rapport à la dialyse que le traitement des patients souffrant d'insuffisance rénale aiguë à l'hôpital de soins intensifs.

Le rein artificiel développé par Roy et Fissell est conçu pour être relié à l'intérieur de l'alimentation en sang du patient, et de la vessie et implanté à proximité propres reins du patient, qui ne sont pas supprimées.

Contrairement aux patients subissant une transplantation rénale des patients humains avec rein artificiel implantable ne nécessite pas un traitement immunosuppresseur, selon Roy. Études précliniques préliminaires indiquent que les revêtements développés pour les composants non réactifs de l'appareil est peu susceptible de conduire à l'encrassement des filtres ou des réactions immunitaires, dit-il, et que les cellules bioréacteurs peuvent survivre pendant au moins 60 jours dans des conditions physiologiques simulées.

Environ la moitié du nouveau financement appuiera NIBIB d'études de laboratoire sur les moyens d'optimiser les performances de bioréacteur à cellules rénales. Le reste permettra filtres pour nanofiltre mécanique de l'unité de la conception et de la biocompatibilité du rein artificiel.

Le filtre sera évaluée dans les études précliniques visant à assurer un fonctionnement sans caillot et la filtration stable pendant 30 jours.

Illustration: UCSF