ΒΙΟΝΙΚΟΣ ΝΕΦΡΟΣ
Μαυροματίδης Κώστας
Δ/ντής Νεφρολογικού Τμήματος Κομοτηνής, 25.09.2003
Η αιμοκάθαρση σήμερα είναι η μία από τις δύο θεραπείες των ασθενών που πάσχουν από χρόνια νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου (η άλλη είναι η περιτοναϊκή κάθαρση) και για να πραγματοποιηθεί μεταφέρεται αίμα από τον ασθενή σε ένα φίλτρο, το οποίο είναι προσαρμοσμένο σε ένα μηχάνημα και με τον τρόπο αυτό αφαιρούνται το πλεόνασμα του νερού και οι άχρηστες ουσίες που συσσωρεύτηκαν στον οργανισμό, όπως η ουρία κλπ. Ατυχώς, η διαδικασία αυτή δεν είναι τόσο επαρκής, όσο θα θέλαμε και δεν μπορεί να επιτελέσει πολλές άλλες λειτουργίες του φυσιολογικού οργάνου, δηλαδή του φυσιολογικού νεφρού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την κακή εξέλιξη των ασθενών που κάνουν τεχνητό νεφρό και έχει επιπτώσεις στην προοπτική της ζωής τους. Ο βιονικός νεφρός υποκαθιστά πολλές από τις λειτουργίες του φυσιολογικού νεφρού που χάθηκαν, αφού συνδυάζει την αιμοκάθαρση που επιτυγχάνει ο τεχνητός νεφρός και τις λειτουργίες των ζωντανών επιθηλιακών σωληναριακών κυττάρων που επίσης περιέχει.
Ο βιονικός λοιπόν νεφρός αποτελεί θέμα το οποίο ενδιαφέρει πάνω από ένα εκατομμύριο ασθενείς που πάσχουν από χρόνια νεφρική ανεπάρκεια. Οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα νέο τύπο «βιονικού νεφρού» δηλαδή ένα νεφρό που κατά το ένα μέρος του είναι βιολογικός και κατά το άλλο μηχανικός, ο οποίος στην πραγματικότητα έχει ενσωματωμένα ζωντανά κύτταρα πάνω σε μία μεμβράνη κάθαρσης. Όταν ο βιονικός νεφρός συνδέθηκε με σκύλους που είχαν νεφρική ανεπάρκεια, διαπιστώθηκε ότι παρείχε λειτουργία πάνω από το 50% της φυσιολογικής. Αυτό το προϊόν έρευνας (βιονικός νεφρός) δεν ήταν απλά αποτελεσματικό και πιο αποδοτικό από την συμβατική αιμοκάθαρση, ήταν ικανό να παράγει και να παρέχει σημαντικούς μεταβολίτες ή ορμόνες και να έχει και ανοσολογικές λειτουργίες.
Όταν οι καλλιέργειες των σωληναριακών νεφρικών κυττάρων εισαχθούν στο υλικό του φίλτρου του βιονικού νεφρού που κάνει την αιμοκάθαρση, κολλάνε πάνω στην επιφάνεια αυτή και σχηματίζουν ένα λείο, σταθερό στρώμα κυττάρων που μοιάζει με αυτό των επιθηλιακών κυττάρων του φυσιολογικού νεφρού. Το υπερδιήθημα που προκύπτει από την δίοδο του αίματος από το υλικό του βιονικού νεφρού, που ευθύνεται για την αιμοκάθαρση, περνά στη συνέχεια από αυτό το στρώμα κυττάρων που αναφέρθηκε. Εκτιμώντας τις διάφορες λειτουργίες και τους μεταβολίτες στο υγρό που βγαίνει από το μηχάνημα αυτό (βιονικός νεφρός), οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι είχε λειτουργίες παρόμοιες με αυτές του φυσιολογικού νεφρού. Πιο ενδιαφέρον είναι ότι τα σωληναριακά επιθηλιακά κύτταρα επιβιώνουν ικανοποιητικά και πολύ λίγα νεκρώνονται ή απομακρύνονται από την μεμβράνη. Η ερευνητική δουλειά που αναφέρθηκε δείχνει ότι στο μέλλον πιθανά να υπάρξει ευρύτερη εφαρμογή αυτής της μηχανής (ή άλλης αντίστοιχης) στους ανθρώπους και δείχνει ότι η κατασκευή ενός εμφυτεύσιμου τεχνητού νεφρού που θα αντικαταστήσει τον σημερινό τεχνητό νεφρό δεν απέχει πολύ από το να γίνει το όνειρο αυτό πραγματικότητα.
ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ
Ένα από τα προβλήματα που υπάρχουν στην κατασκευή του βιονικού νεφρού είναι ότι χρειάζονται διαφορετικά είδη κυττάρων να ενσωματωθούν πάνω στη ίδια μεμβράνη.
Η φύση της μεμβράνης που θα χρησιμοποιηθεί πρέπει να έχει μακρά διάρκεια ζωής.
ΑΠΟΨΕΙΣ
Ο Michael Lysaght είπε ότι τα τεχνητά όργανα στο μέλλον θα είναι διαφορετικά από τα σημερινά και ότι θα δούμε αυτά τα όργανα να περιέχουν νεφρικά κύτταρα, της μίας ή άλλης μορφής, ενώ προέβλεψε ότι κάθε όργανο θα μπορεί να κατασκευασθεί, με εξαίρεση ίσως τον εγκέφαλο.
ΣΗΜΕΡΙΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
Μέχρι το 2000 δεν ήταν εφικτό να λειτουργήσει ένας νεφρός που θα εμφυτεύεται στον πάσχοντα από νεφρική ανεπάρκεια, με σκοπό την υποκατάσταση της νεφρικής λειτουργίας (T Groth 2000). Προς το παρόν μόνο εξωσωματική χρήση των συσκευών τύπου βιονικού νεφρού έχουν χρησιμοποιηθεί.
Οι ερευνητές στο πανεπιστήμιο του Michigan (Dr. Humes) θεωρούν ότι σε 3 χρόνια από σήμερα θα μπορέσει να γίνει ευρεία χρήση του βιονικού νεφρού. Μάλιστα υποστηρίζουν ότι σε αντίθεση με την αιμοκάθαρση, η τεχνολογία του βιονικού νεφρού θα παρέχει εκτός από κάθαρση και άλλες λειτουργίες, όπως ενδοκρινικές, μεταβολικές και ανοσολογικές, που δεν τις έχει ο ασθενής που έχει νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου και οι οποίες δεν υποκαθίστανται από τον τεχνητό νεφρό (αιμοκάθαρση).
Το μηχάνημα βιονικού νεφρού δοκιμάσθηκε στη φάση Ι και διαπιστώθηκε ότι ήταν ασφαλές για περαιτέρω δοκιμές.
Το μηχάνημα βιονικού νεφρού που έχει επινοηθεί από τον Dr. Humes δοκιμάσθηκε σε ασθενείς με οξεία νεφρική ανεπάρκεια. Η φάση ΙΙ της δοκιμής αυτής ολοκληρώθηκε και πρόκειται να εκφρασθεί ο οργανισμός τροφίμων και φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) και να βγάλει το πόρισμά του στο τέλος του 2003.
Ακόμη, οργανισμός τροφίμων και φαρμάκων έδωσε άδεια να δοκιμασθεί ο βιονικός νεφρός του πανεπιστημίου του Michigan σε ανθρώπους της μονάδας εντατικής θεραπείας που πάσχουν από οξεία νεφρική ανεπάρκεια. Ο πρώτος άνθρωπος που αντιμετωπίσθηκε με το μηχάνημα και πήγε καλά. Ο Humes προέβλεψε ότι σύντομα θα κατασκευασθεί βιονικός νεφρός που θα φοριέται ή θα εμφυτεύεται στο σώμα του ασθενούς και θα παρέχει πλήρη υποστήριξη νεφρικής λειτουργίας στον πάσχοντα.
Μία άλλη εξέλιξη του θέματος είναι η δημιουργία νεφρού με πλήρεις λειτουργίες από κύτταρα δέρματος αυτιών αγελάδας που ξεκίνησαν ερευνητές από την Μασαχουσέτη. Αυτοί θεωρούν ότι ο τύπος αυτός της τεχνολογίας θα βοηθήσει να λυθούν τα προβλήματα απόρριψης.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
http://organtx.org/bioart/organs.htm
http://europa.eu.int/comm./research/press/2000/pr2703-biohybrid.html
http://www.thecorolinechannel.com/helht/2233456/detail.html
http://bbc.co.uk