Un prototype de rein bioartificiel a été testé en laboratoire.
Les patients souffrant d’insuffisance rénale doivent régulièrement subir une dialyse, un traitement invasif et potentiellement risqué. Mais des chercheurs de l’université de Californie à San Francisco (UCSF) ont réussi à mettre au point un prototype de rein bioartificiel qui peut être implanté et fonctionne sans avoir besoin de médicaments.
Le rein remplit plusieurs fonctions vitales dans l’organisme, notamment en filtrant les toxines et les déchets du sang, mais aussi en régulant la pression sanguine, les concentrations d’électrolytes et d’autres fluides corporels.
Ainsi, lorsque ces organes commencent à tomber en panne, la reproduction de ces processus est compliquée. Les patients commencent souvent par une dialyse, mais celle-ci prend du temps et n’est pas très confortable. Une solution à plus long terme est une transplantation rénale, qui peut restaurer une meilleure qualité de vie, mais qui comporte l’effet secondaire risqué de devoir prendre des médicaments immunosuppresseurs pour éviter le rejet.
Dans le cadre du Kidney Project de l’UCSF, l’équipe a mis au point un rein bioartificiel qui peut être implanté chez un patient pour remplir les principales fonctions du vrai rein, mais sans nécessiter de médicaments immunosuppresseurs ou d’anticoagulants, qui sont également souvent nécessaires.
Le dispositif se compose de deux parties principales. L’hémofiltre est constitué de membranes semi-conductrices en silicium qui éliminent les déchets du sang. Le bioréacteur, quant à lui, contient des cellules tubulaires rénales modifiées, qui régulent le volume d’eau, l’équilibre électrolytique et d’autres fonctions métaboliques. Les membranes protègent également ces cellules contre les attaques du système immunitaire du patient.
Lors de tests précédents, chacune de ces parties fonctionnait indépendamment, mais c’est la première fois que l’équipe les a testées en tandem dans un seul dispositif.
Le nouveau rein bioartificiel contient deux composants, un hémofiltre qui élimine les toxines et les déchets du sang, et un bioréacteur contenant des cellules tubulaires rénales qui assurent d’autres fonctions métaboliques.
Le rein bioartificiel est relié à deux artères principales du patient – une qui transporte le sang à filtrer et l’autre qui ramène le sang filtré dans l’organisme – ainsi qu’à la vessie, où les déchets sont déposés sous forme d’urine.
L’équipe a maintenant mené des expériences de validation du concept, montrant que le rein bioartificiel fonctionne sous la seule pression sanguine, sans pompe ni source d’énergie externe. Les cellules des tubules rénaux ont survécu et continué à fonctionner tout au long du test.
Pour leurs efforts, les chercheurs de l’UCSF ont reçu un prix de 650 000 dollars de KidneyX, en tant que l’un des gagnants de la phase 1 du prix du rein artificiel.
« Notre équipe a conçu un rein artificiel capable de supporter durablement une culture de cellules rénales humaines sans provoquer de réponse immunitaire », explique Shuvo Roy, chercheur principal du projet. « Maintenant que nous avons démontré la faisabilité de la combinaison de l’hémofiltre et du bioréacteur, nous pouvons nous concentrer sur la mise à l’échelle de la technologie pour des tests précliniques plus rigoureux, et finalement, des essais cliniques. »
