Coraz bliżej uniwersalnych nerek do przeszczepów

Bionerka coraz bliżej. Pokonano kolejną barierę

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda opracowali technologię inżynierii tkankowej opartą na druku 3D, która może być podstawą przyszłych terapii leczenia przewlekłej choroby nerek. Funkcjonalna bionerka coraz bliżej.

Firma Trestle Biotherapeutics otrzymała od Harvardzkiego Biura Rozwoju Technologii licencję na komercjalizację zestawu technologii medycyny regeneracyjnej nerek opartych na komórkach macierzystych i biodruku 3D, opracowanych w SEAS (School of Engineering and Applied Sciences), Harvardzkim Instytucie Wyssa i Brigham.

Założona w 2020 r. firma Trestle jest kierowana przez Bena Shepherda i Alice Chen, którzy mają duże doświadczenie w komercyjnych działaniach w zakresie biologii komórek macierzystych, inżynierii tkankowej, medycyny regeneracyjnej i biodruku 3D. Wyniki badań opublikowano w Nature Methods.

Bionerki na horyzoncie

Leczenie przewlekłej i schyłkowej choroby nerek jest trudne ze względu na brak tkanek oraz całych narządów nadających się do przeszczepienia. W 2021 r. w samych Stanach Zjednoczonych było ponad 550 000 pacjentów dializowanych i 100 000 oczekujących na przeszczep nerki. Co roku wykonuje się tylko ok. 20 000 takich zabiegów, a prawie 5000 osób z list oczekujących umiera. Wkrótce może się to zmienić.

Czytaj też: Uniwersalne organy do przeszczepów – naukowcy opracowali metodę zmiany grupy krwi

Za pionierską technologię odpowiedzialni są naukowcy z laboratorium prof. Jennifer Lewis z Harvard Stem Cell Institute (HSCI) oraz kierowniczki Inicjatywy Inżynierii Organów Instytutu Wyss. Laboratorium prof. Lewis współpracowało z wieloma klinicystami, w tym z Josephem Bonventre, ordynatorem Oddziału Medycyny Nerkowej i założycielem Oddziału Inżynierii w Medycynie w Brigham, oraz Ryuji Morizane, który jest obecnie adiunktem w Massachusetts General Hospital (MGH).

Ponad tuzin członków mojego laboratorium przyczyniło się do wprowadzenia innowacji w dziedzinie inżynierii tkankowej, które stworzyły tę platformę technologiczną. Ostatnio opracowaliśmy nową metodę biomanufakturowania (SWIFT), która umożliwia wytwarzanie unaczynionych tkanek nerek. Cieszę się, że firma Trestle rozpoczęła wdrażanie tej technologii w celu zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania na tkanki i narządy nerek.

prof. Jennifer Lewis

Prof. Lewis wykorzystała opracowaną przez siebie platformę technologiczną i stworzyła modele 3D nerek do badań przesiewowych leków i modelowania chorób. Opracowała także podstawową technologię szybkiego generowania unaczynionej tkanki nerki na skalę przemysłową w celu jej naprawy i regeneracji.

Organoidy unaczynione nerek opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Harvarda oraz Brigham and Women’s Hospital stanowią ważny krok w kierunku przyszłego rozwoju nowych metod leczenia przewlekłej choroby nerek

Uczeni opracowali metodę generowania organoidów nerkowych z ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) in vitro. Te konstrukty tkankowe zawierały dużą liczbę dobrze zorganizowanych nefronów, ale brakowało im sieci naczyniowej, którą można by perfundować krwią. Udało się to zmienić, poddając organoidy przepływowi płynów na bioinżynieryjnych urządzeniach. Naukowcom udało się wytworzyć organoidy nerek z unaczynioną siecią naczyń krwionośnych, które w warunkach in vitro charakteryzują się zwiększonym dojrzewaniem nefronów.

Inżynierowie Trestle będą dążyć do osiągnięcia celu, jakim jest stworzenie nowego standardu opieki nad pacjentami z niewydolnością nerek poprzez opracowanie bionerki zdolnej do przejęcia istotnych funkcji tego narządu.