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Cientistas da UC San Francisco estão trabalhando em uma nova abordagem para o tratamento da insuficiência renal que poderá um dia libertar as pessoas da necessidade de diálise ou de tomar medicamentos fortes para suprimir o sistema imunológico após um transplante.
Eles demonstraram pela primeira vez que as células renais, alojadas em um dispositivo implantável chamado biorreator, podem sobreviver dentro do corpo de um porco e imitar várias funções renais importantes. O dispositivo pode funcionar silenciosamente em segundo plano, como um marcapasso, e não aciona o sistema imunológico do receptor para atacar.
As descobertas, publicadas em Comunicações da Natureza em 29 de agosto de 2023, são um passo importante para o The Kidney Project, que é liderado conjuntamente por Shuvo Roy, PhD da UCSF (diretor técnico) e William H. Fissell, MD do Vanderbilt University Medical Center (diretor médico).
Eventualmente, os cientistas planejam encher o biorreator com diferentes células renais que desempenham funções vitais, como equilibrar os fluidos do corpo e liberar hormônios para regular a pressão arterial – e então combiná-lo com um dispositivo que filtra os resíduos do sangue.
O objetivo é produzir um dispositivo em escala humana para melhorar a diálise, que mantém as pessoas vivas depois que seus rins falham, mas é um substituto pobre para ter um órgão real em funcionamento. Mais de 500.000 pessoas nos EUA necessitam de diálise várias vezes por semana. Muitos procuram transplantes renais, mas não há doadores suficientes e apenas cerca de 20 mil pessoas os recebem todos os anos. Um rim implantável seria uma bênção.
“Estamos focados em replicar com segurança as principais funções de um rim”, disse Roy, professor de bioengenharia na Escola de Farmácia da UCSF. “O rim bioartificial tornará o tratamento para doenças renais mais eficaz e também muito mais tolerável e confortável”.
Inspirado pela natureza, aprimorado pela ciência
Roy e seus colegas projetaram o biorreator para se conectar diretamente aos vasos sanguíneos e veias, permitindo a passagem de nutrientes e oxigênio, da mesma forma que um rim transplantado faria. As membranas de silício mantêm as células renais dentro do biorreator protegidas do ataque das células imunológicas do receptor.
A equipe usou um tipo de célula renal chamada célula do túbulo proximal, que regula a água, como teste. O coautor H. David Humes, MD, da Universidade de Michigan, já havia usado essas células para ajudar pacientes em diálise na unidade de terapia intensiva com resultados que salvaram vidas.
Luz verde para o Projeto Rim
A equipe acompanhou as células renais e os animais receptores durante sete dias após o transplante e ambos se saíram bem. O próximo passo serão testes com duração de um mês, conforme exigido pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA, primeiro em animais e, eventualmente, em humanos.
“Precisávamos provar que um biorreator funcional não exigiria medicamentos imunossupressores, e o fizemos”, disse Roy. “Não tivemos complicações e agora podemos iterar, alcançando todo o painel de funções renais em escala humana”.
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