Los riñones artificiales eliminan la diálisis
Investigadores de la Universidad de California, San Francisco (UCSF), están desarrollando un riñón artificial implantable que puede replicar estrechamente las funciones de los riñones reales.
Si tienen éxito, el trabajo de los científicos podría ayudar a eliminar la necesidad de diálisis.
Los trasplantes de riñón para pacientes con enfermedad renal en etapa terminal (ESRD) tienen una alta tasa de éxito.
Sobre Nosotros 93% de los riñones trasplantados siguen funcionando después de un año y el 83 por ciento están funcionando después de tres años.
Pero mientras más que 25,000 los riñones se trasplantan cada año, a principios de 2016, más de 100,000 las personas estaban en la lista de espera de trasplantes en los Estados Unidos.
Los pacientes comúnmente esperan cinco a 10 años para que un órgano adecuado esté disponible.
La esperanza de vida promedio de los pacientes en diálisis es cinco a 10 años, aunque algunos han vivido durante décadas.
Sin embargo, la diálisis, que filtra algunas (pero no todas) toxinas del torrente sanguíneo que normalmente serían eliminadas por los riñones, debe realizarse a diario si se realiza en el hogar a través de diálisis peritoneal.
Requiere tres visitas semanales a una clínica si se realiza por hemodiálisis.
"El riñón bioartificial implantable es una alternativa a la diálisis y otros dispositivos portátiles que ataban a los pacientes o limitaban su movilidad", dijo a Healthline Shuvo Roy, profesor del Departamento de Bioingeniería y Ciencias Terapéuticas de la UCSF y co-inventor del dispositivo. "Un trasplante de riñón vivo de un donante compatible todavía se considera una de las mejores opciones de tratamiento para la ESRD, pero desafortunadamente, hay una escasez de donantes de órganos que impide que los trasplantes estén disponibles para la gran mayoría de los pacientes con ESRD. A diferencia de los trasplantes, nuestro dispositivo no requerirá que los pacientes tomen medicamentos inmunosupresores para evitar el rechazo ".
Las pruebas en humanos del dispositivo están a punto de comenzar.
Roy dijo que el riñón bioartificial podría eventualmente ser utilizado por la gran mayoría de las personas que ahora están en diálisis y en la lista de trasplante de riñón.
"Esta es una solución a largo plazo, y en cualquier caso donde se necesite un trasplante de riñón, nuestro dispositivo será una opción viable", dijo Roy.
Como funciona el dispositivo
Roy lleva El proyecto del riñón, una iniciativa de investigación nacional centrada en el desarrollo y las pruebas de un riñón bioartificial independiente implantado quirúrgicamente que realiza "la gran mayoría de las funciones de filtración, equilibrio y otras funciones biológicas del riñón natural".
Alimentado por la presión sanguínea del propio cuerpo, el dispositivo no requiere los tubos externos ni las ataduras asociadas con los riñones artificiales portátiles, como el inventado por Victor Gura del Centro Médico Cedars-Sinai en Los Ángeles. Ese dispositivo fue probado en siete pacientes de diálisis en el Centro Médico de la Universidad de Washington en Seattle en 2015.
El riñón artificial implantado en dos partes incorpora desarrollos recientes en nanotecnología de silicio, lo que hace posible producir en masa membranas de filtración confiables, robustas y compactas.
La tecnología también tiene nuevos recubrimientos moleculares que protegen las membranas de silicio y las hacen compatibles con la sangre.
"Un módulo de hemofiltro procesa la sangre entrante para crear un ultrafiltrado acuoso que contiene toxinas disueltas, así como azúcares y sales", explicó Roy. “Segundo, un biorreactor de células renales procesa el ultrafiltrado y envía los azúcares y las sales nuevamente a la sangre. En el proceso, el agua también se reabsorbe en el cuerpo, concentrando el ultrafiltrado en 'orina', que se dirigirá a la vejiga para su excreción ”.
Sin embargo, a los pacientes con el implante aún se les puede requerir que tomen suplementos hormonales, como lo hacen actualmente en diálisis, dijo Roy.
El desarrollo de alternativas a los tratamientos actuales para la enfermedad renal es "muy importante, ya que los resultados de la mortalidad prematura y la mala calidad de vida son comunes para la población de diálisis, particularmente para la hemodiálisis en el centro", dijo el Dr. Joseph Vassalotti, director médico del National Kidney Foundation, dijo a Healthline.
Los pasos por delante
El Proyecto Riñón está recaudando dinero para completar estudios preclínicos de los módulos del dispositivo y para construir prototipos a gran escala para la primera ronda de estudios en humanos.
Se espera que los ensayos clínicos iniciales en los módulos individuales comiencen a principios del próximo año.
La prueba de un prototipo funcional del riñón bioartificial está programada para 2020.
"Los desafíos a largo plazo se centran en mantener el dispositivo funcionando sin problemas después de la implantación más allá de unos pocos meses", dijo Roy. "Algunos problemas no se aclararán hasta que hagamos ensayos clínicos".
Además de $ 6 millones en subvenciones del gobierno, el Proyecto Riñón ha recibido importantes donaciones de personas en apoyo de su trabajo para crear un riñón artificial implantable.
"Su apoyo es un testimonio de la aguda necesidad de una revolución en el tratamiento de ESRD, y las donaciones que hemos recibido son invaluables para permitir que nuestra investigación progrese", dijo Roy.
En el futuro, los científicos pueden cultivar riñones artificiales.
En 2013, los investigadores, dirigidos por Melissa Little, del Instituto de Biociencia Molecular de la Universidad de Queensland, pudieron crecer un riñón primitivo a partir de células madre humanas.
En 2016, investigadores del Instituto Salk en California informaron que pudieron crecer células progenitoras de nefronas, que puede diferenciarse en tejido renal, en el laboratorio.
Dicha investigación continúa, pero la capacidad de desarrollar órganos de reemplazo sigue siendo un sueño más distante que un riñón artificial implantable.