Gli scienziati dell’Università di California, San Francisco e Vanderbilt hanno sviluppato un dispositivo che imita le funzioni del rene umano. Il dispositivo funziona essenzialmente in base alla pressione sanguigna e può essere impiantato chirurgicamente. In futuro saremo in grado di evitare la dialisi?

 

Il progetto e alcuni dati significativi

Il rene artificiale potrebbe essere un’ottima alternativa al trapianto e alla dialisi. E magari un giorno potrà sostituire entrambe le operazioni. Il progetto è iniziato a settembre ed è stato selezionato dalla FDA (Food and Drug Administration) per il suo programma Expedited Access Pathway. L’obiettivo è quello di accelerare lo sviluppo di dispositivi medici per combattere le malattie debilitanti. Di recente anche il National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering’s Quantum Program ha offerto al progetto 6 milioni di dollari di sovvenzione.

Negli ultimi anni negli Stati Uniti son aumentate le probabilità che le persone vadano incontro alle conseguenze della pressione sanguigna alta e di contrarre il diabete. Infatti, il numero di individui con diagnosi di insufficienza renale è aumentato del 57% a partire dal 2000, secondo la National Kidney Foundation. Inoltre, le statistiche del governo americano indicano che i costi per il sistema sanitario in questo caso arrivano a 40 miliardi all’anno.

Sempre negli USA, più di 430.000 persone con insufficienza renale si sottopongono a dialisi. Un’operazione più costosa e meno efficace del trapianto che in genere richiede appuntamenti di 3 volte a settimana nelle cliniche. I pazienti che iniziano la dialisi e che sopravvivono per almeno 5 anni sono solo un terzo. Questi dati restituiscono una panoramica molto chiara della situazione americana. Ecco perché negli USA esiste una particolare esigenza di lavorare sullo sviluppo di un rene artificiale.

Il professore del Dipartimento di Bioingegnerie e Scienze Terapeutiche della Schools of Pharmacy and Medicine, Shuvo Roy, ha dichiarato: “Il nostro obiettivo è di condurre studi clinici su un organo progettato e impiantabile entro questo decennio, e stiamo coordinando i nostri sforzi sia con NIH [National Istitutes of Health] sia con l’americana Food and Drug Administration.“.

 

Il rene artificiale

Una delle componenti principali del rene artificiale è il nanofiltro di silicio che elimina dal sangue le tossine, i sali, alcune molecole e l’acqua. I nuovi nanofiltri in silicio offrono diversi vantaggi, tra cui una dimensione più uniforme dei pori. Funzionano con la pressione sanguigna senza la necessità di una pompa o di energia elettrica.

L’altra componente fondamentale è una sorta di “bioreattore” che contiene le cellule tubulari renali umane incorporate in alcuni ponteggi microscopici. Queste cellule svolgono funzioni metaboliche e riassorbono l’acqua dal filtrato per controllare il volume del sangue.

Il rene artificiale andrà collegato internamente alla fornitura di sangue e alla vescica del paziente. Verrà impiantato nei pressi dei reni, quindi non ci sarà la loro rimozione. A differenza dei pazienti sottoposti a trapianti, quelli con il dispositivo artificiale non avranno bisogno di terapie immunosoppressive. Gli studi preclinici, infatti, indicano che difficilmente i rivestimenti non reattivi sviluppati per le parti del dispositivo intaseranno i filtri o porteranno a reazioni immunitarie.

In questo video, il dottor Roy riassume il funzionamento del rene artificiale.

 

Eliminare la dialisi e i trapianti

Negli ultimi tempi gli scienziati si stanno impegnando per cercare di sostituire organi che non svolgono bene il loro lavoro o per fare da supporto alle loro funzioni. Un rene artificiale potrà evitare che ai pazienti venga rimosso il loro organo e le lunghe e stressanti sessioni di dialisi. Non sarebbe affatto poco. Per non parlare dei trapianti. Affinché queste particolari operazioni possano essere effettuate, c’è bisogno dei donatori. Ed è impossibile che la domanda sia sempre corrispondente all’offerta.

Oltre al rene, alcuni ricercatori della Carnegie Mellon University stanno studiando un modo per poter stampare un cuore in 3D ed evitare i trapianti. Sostituire un organo con un dispositivo artificiale è un’idea che spaventa molte persone. Qualche volta innesca dibattiti etico-religiosi più o meno ragionevoli. E a volte viene anche sottovalutata la possibilità di offrire una vita migliore a una persona con disfunzioni agli organi.

L’ibridazione carne-macchina non dovrebbe spaventare più di tanto, soprattutto se consente di salvare la vita. Ci sono persone che si sono offerte volontarie per permettere agli scienziati di sperimentare alcune tecnologie che vengono impiantate nel loro corpo. L’uomo bionico Les Baugh e Johnny Matheny hanno delle neuroprotesi, cioè delle protesi controllabili con la mente. Quello che riescono a fare è incredibile. Senza dubbio questa tecnologia permetterà loro di compiere movimenti indispensabili per vivere meglio.

Dunque, ben vengano reni artificiali e cuori stampati in 3D se ci aiuteranno ad evitare dialisi e trapianti. L’importante è effettuare i test necessari prima di rendere disponibili queste tecnologie per evitare spiacevoli inconvenienti.

Fonti: ucsf.edufuturism

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