Проблемы с почками? Вырастите себе новые

К почкам не относятся столь романтично, как к сердцу, да и находятся они не так высоко, как мозг, однако эти органы размером с человеческий кулак играют очень важную роль.

Почки отвечают за фильтрацию отходов и выведение лишней жидкости из организма. Если с ними что-то не так, появляется боль в животе.

Теперь стало возможным вырастить новую почку, пока небольшого размера. Об этом прорыве в биоинженерии стало известно благодаря опубликованной в журнале Nature статье, где сказано, что это большой шаг вперёд в регенеративной медицине.

Одним из авторов статьи является Мелисса Литтл, профессор и глава научной лаборатории по исследованию почек в Научно-исследовательском институте педиатрии Мёрдока (Австралия). Она изучает процесс образования почек на протяжении 25 лет, чтобы найти причины и способ лечения болезней, вызванных генными мутациями.

«Мы можем пользоваться моделью этой мини-почки, чтобы отследить изменения и реакцию организма на различные лекарственные средства», — отметила биолог.

Тихий убийца

Хронические заболевания почек становятся растущей проблемой в здравоохранении. По данным организации Kidney Health Australia, один из каждых трёх жителей Австралии подвержен риску развития болезни почек. Однако зачастую симптомы настолько незаметны, что болезнь может появиться внезапно.

Ещё до выявления таких симптомов, как усталость, отёчность, изменение мочи, тошнота и артериальное давление, у многих людей почки могут отказать на 90%.

На видео показана внутренняя структура мини-почки

Например, в Австралии программы по лечению почечных заболеваний обходятся жителям в $1 млн в год. Первичные организации здравоохранения выступают за раннюю диагностику, но для этого необходимо, чтобы человек прошёл обследование у своего терапевта.

Всеобщее обследование населения — вещь дорогостоящая, и в основном нацеливается на группы риска, либо предлагается индивидуально.

Что же произойдёт, если болезнь почек останется неопознанной? Придётся обратиться к диализу — человек, сидя в кресле или лёжа на кушетке, в течение 4 часов ждёт, пока его кровь очистится, и из организма выведутся все токсичные компоненты и вещества.

Для многих это является одним из выдающихся случаев успеха современной медицины. Для других же это неудобно, скучно, а в некоторых случаях даже опасно для жизни. Этот способ также может усилить нагрузку на больницы, так как в год около 22 тысяч человек лечатся подобным образом.

Пересадка почки — ещё один вариант решения проблемы, однако количество доноров в Австралии весьма ограничено — 16 добровольцев на каждый миллион человек. За последний год было проведено 905 операций по трансплантации почек. Но перед каждой операцией пациент вынужден ждать донорский орган от трёх до семи лет.

Помимо всего прочего необходимо проверить, насколько орган подходит по типу крови и тканевому строению. Подобные тесты совершаются, чтобы быть уверенными в том, что антитела не будут атаковать донорскую почку.

Выращивание почки

Кэрол Поллок, профессор Сиднейского университета, а также медицинский советник в Kidney Health Australia, сказала, что особенности строения почки могут привести к затруднениям в её выращивании.

«Это очень сложный орган, — говорит профессор. — Чтобы взять на пробу стволовые клетки, необходимо проделать эту процедуру больше 20 раз, так как в почке более 20 различных типов клеток и функций. Произвести этот процесс с почкой намного сложнее, чем с сердцем, у которого всего лишь одна функция».

Изображение мини-почки, сформированной из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Фото: Minoru Takasato

Предыдущие эксперименты по выращиванию стволовых клеток в органах позволили получить несколько необходимых типов клеток, но не всех. В этой последней разработке пользуются стволовыми клетками человека, поэтому удалось создать более сложный орган.

Процесс получения 20 почек размером меньше ногтя большого пальца занимает три недели. В это время от 10 до 12 частей клеток внутри реорганизуются в структуру с трубками, кровеносными сосудами и клетками между ними.

Профессор Литтл высказала мысль, что клетки там перемещаются самостоятельно: «Это похоже на комнату, полную друзей. Они реагируют на происходящее вокруг и формируют структуру. Мы ещё не можем создать полноценную почку, подходящую для взрослого человека, но уже то, что мы открыли потенциал для использования стволовых клеток в биоинженерии, о многом может сказать».

«Предположим, у вас выявили болезнь почки не на ранней стадии. Исследования показали, что эта болезнь также не является наследственной. Мы можем взять образец вашей кожи и создать новую почку», — добавила профессор.

В настоящее время образцы этих мини-почек могут использоваться для проверки лекарственных препаратов и исследования развития болезни. Это один маленький шаг для человечества, но огромный скачок в регенеративной медицине.