Bệnh nhân bị suy thận cần lọc máu thường xuyên, đây là một phương pháp điều trị xâm lấn và tiềm ẩn rủi ro.Nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, San Francisco (UCSF) đã trình diễn thành công nguyên mẫu thận sinh học nhân tạo có thể được cấy ghép và hoạt động mà không cần dùng thuốc.
Thận thực hiện nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể, trong đó đáng chú ý nhất là lọc chất độc và chất thải trong máu, đồng thời điều hòa huyết áp, nồng độ chất điện giải và các chất lỏng khác trong cơ thể.
Do đó, khi các cơ quan này bắt đầu hỏng hóc, việc tái tạo các quá trình này sẽ rất phức tạp.Bệnh nhân thường bắt đầu lọc máu, nhưng điều này tốn thời gian và không thoải mái.Một giải pháp lâu dài là ghép thận, có thể khôi phục chất lượng cuộc sống cao hơn, nhưng kèm theo đó là nhu cầu sử dụng thuốc ức chế miễn dịch để ngăn chặn các tác dụng phụ nguy hiểm của sự đào thải.
Đối với dự án thận của UCSF, nhóm đã phát triển một quả thận sinh học nhân tạo có thể được cấy ghép vào người bệnh để thực hiện các chức năng chính của vật thật, nhưng không cần dùng thuốc ức chế miễn dịch hoặc thuốc làm loãng máu thường được yêu cầu.
Thiết bị bao gồm hai phần chính.Bộ lọc máu được cấu tạo bởi một màng bán dẫn silicon, có thể loại bỏ chất thải ra khỏi máu.Đồng thời, lò phản ứng sinh học chứa các tế bào ống thận đã được thiết kế kỹ thuật có thể điều chỉnh lượng nước, cân bằng điện giải và các chức năng trao đổi chất khác.Lớp màng này cũng bảo vệ các tế bào này khỏi sự tấn công của hệ thống miễn dịch của bệnh nhân.
Các thử nghiệm trước đây cho phép từng thành phần này hoạt động độc lập, nhưng đây là lần đầu tiên nhóm thử nghiệm chúng hoạt động cùng nhau trong một thiết bị.
Quả thận sinh học nhân tạo được nối với hai động mạch chính trong cơ thể bệnh nhân – một động mạch mang máu đã lọc vào cơ thể và động mạch kia mang máu đã lọc trở lại cơ thể – và với bàng quang, nơi chất thải được lắng đọng dưới dạng nước tiểu.
Hiện nhóm nghiên cứu đã tiến hành một thí nghiệm chứng minh khái niệm, cho thấy quả thận sinh học nhân tạo chỉ hoạt động dưới áp suất máu và không cần máy bơm hoặc nguồn điện bên ngoài.Các tế bào ống thận tồn tại và tiếp tục hoạt động trong suốt quá trình thử nghiệm.
Nhờ những nỗ lực của họ, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, San Francisco hiện đã nhận được giải thưởng trị giá 650.000 đô la của KidneyX với tư cách là một trong những người chiến thắng giai đoạn đầu tiên của giải thưởng thận nhân tạo.
Shuvo Roy, nhà nghiên cứu chính của dự án, cho biết: “Nhóm của chúng tôi đã thiết kế một quả thận nhân tạo có thể hỗ trợ bền vững việc nuôi cấy tế bào thận của con người mà không gây ra phản ứng miễn dịch”.Với tính khả thi của sự kết hợp lò phản ứng, chúng tôi có thể tập trung vào việc nâng cấp công nghệ để thử nghiệm tiền lâm sàng nghiêm ngặt hơn và cuối cùng là thử nghiệm lâm sàng.”