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El Riñon Bioartificial Implantable

Por: PDI Now!

Crear un Riñón transplantable sería un avance épico en la medicina y podría eliminar la escasez crónica de riñones de donantes necesarios para el trasplante.

Un riñón bioartificial implantable podría estar listo para pruebas en humanos antes de fin de año, según una actualización reciente de los investigadores.

The Kidney Project, que es la coalición que encabeza el desarrollo del riñón, publicó hoy una actualización en la que comentan que se les ha pedido que realicen pruebas pre clínicas adicionales antes de recibir la aprobación para ensayos en humanos.

“Si bien no se previó la solicitud de evidencia adicional, es una medida de la naturaleza revolucionaria de nuestro proyecto que no tiene precedentes en cuanto a revisiones de seguridad, tecnología y materiales similares”, escribió la organización. “En ese sentido, es comprensible que el consejo de ética de investigación solicite datos adicionales para documentar la seguridad del riñón bioartificial”.

El proyecto, que está encabezado por investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), la Universidad de Vanderbilt y el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería (NIBIB), dice que se sienten optimistas sobre la aprobación de los ensayos para finales del 2018 o principios del 2019.

Crear un riñón transplantable sería un avance épico en la medicina y podría eliminar la escasez crónica de riñones de donantes necesarios para el trasplante. Los investigadores han estado en esta búsqueda durante los últimos 15 años y siguen encontrando un problema extremadamente complicado: cómo mantener la sangre fluyendo sin problemas a través del dispositivo artificial sin coagulación.

En tales dispositivos, como las plaquetas sanguíneas responden a las fuerzas mecánicas, tienen una tendencia natural a coagularse, causando un mal funcionamiento del dispositivo.

Si bien la diálisis salva miles, si no millones, de vidas cada año, no es una solución ideal para la enfermedad renal. En lugar de la filtración sanguínea continua, que mantiene la química sanguínea dentro de un rango saludable, la diálisis produce una sangre ultra limpia y sin nutrientes, que gradualmente se torna más tóxica hasta el siguiente tratamiento de diálisis.

Un riñón artificial proporcionaría el beneficio de una filtración sanguínea continua. Reduciría las enfermedades renales y aumentaría la calidad de vida de los pacientes. Si bien los investigadores han progresado en los modelos portátiles, para hacer que el dispositivo sea implantable, impulsado por la propia sangre del cuerpo, el problema de la coagulación tendría que resolverse.

¿Qué es un riñón artificial implantable?

Es un dispositivo de bioingeniería que combina un filtro de silicio de alta eficiencia y un biorreactor de células de túbulo renal- está diseñado para filtrar hasta un litro de sangre por minuto, filtrándolo a través de una serie de membranas de silicio. El fluido filtrado contiene toxinas, agua, electrolitos y azúcares. El fluido luego se somete a una segunda etapa de procesamiento en un biorreactor de células cultivadas en laboratorio del tipo que normalmente recubre los túbulos del riñón. Estas células reabsorben la mayoría de los azúcares, sales y agua en el torrente sanguíneo. El resto se convierte en orina que se dirige a la vejiga y fuera del cuerpo.

Los investigadores generaron resultados de simulación y optimización para dos diseños de dispositivos que canalizan la sangre a través del sistema de filtración del riñón artificial.
A través de la simulación, calcularon que una plaqueta individual puede fluir a través del riñón artificial hasta 1,000 veces, acumulando estrés y aumentando la tendencia a coagularse en cada pasada. Un diseño distribuye sangre a través de canales paralelos que pasan a través de múltiples capas de membranas filtrantes. El otro canaliza sangre hacia adelante y hacia atrás a través de una única ruta serpentina.

Ambos diseños cumplieron con los criterios predeterminados de los investigadores para el flujo uniforme de sangre a través de los dispositivos y la acumulación de fuerzas de tensión de corte en las plaquetas contra las paredes de los canales de flujo del dispositivo.

El enfoque de simulación ha acelerado el proyecto evitando la experimentación en animales y ofrece una alternativa viable para examinar los pros y los contras de los diferentes dispositivos que entran en contacto con la sangre. “Realizar los estudios en animales consume mucho tiempo, es costoso y, en algún momento, uno nunca sabe si funcionará, porque la sangre animal no es lo mismo que la sangre humana”, dijo Shuvo Roy, uno de los investigadores/autores del estudio.

¿El dispositivo tendrá todas las funciones de un riñón nativo?

“No”, dijo Roy. “Pero el objetivo es que realice las funciones que son críticas, y que sea un dispositivo que, una vez implantado, permitirá que un paciente coma y beba”.

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