Δημιουργία νεφρών μέσα στο εργαστήριο από Ελληνοκύπριο επιστήμονα

Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα είδος νεφρών που λειτούργησαν σαν τα πραγματικά, όταν εμφυτεύτηκαν σε αρουραίους. Πρόκειται για μια ακόμα επιτυχία στο πεδίο της αναγεννητικής ιατρικής, που έρχεται να προστεθεί σε άλλα όργανα δημιουργημένα στο εργαστήριο, όπως ήπαρ και τραχεία. Ξεκινώντας από μεμονωμένα κύτταρα νεφρών ποντικιών, οι ερευνητές, που παρουσιάζουν το επίτευγμά τους στο περιοδικό της Αμερικανικής Εταιρίας Νεφρολογίας (JASN), σύμφωνα με το «New Scientist», κατασκεύασαν «οργανοειδή» νεφρά, που εκτελούν αρκετές από τις λειτουργίες ενός πραγματικού νεφρού.

Η εξέλιξη αυτή θα δώσει μελλοντικά νέες δυνατότητες στους επιστήμονες για την εργαστηριακή δημιουργία νεφρών προς μεταμόσχευση σε νεφροπαθείς. Καθώς σε όλο τον κόσμο υπάρχει έλλειψη επαρκών οργάνων νεφρών για μεταμόσχευση, οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους για να παράγουν νέα νεφρά είτε από τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς, είτε από άλλες πηγές.

Έως τώρα οι επιστήμονες μπορούσαν να παράγουν από εμβρυικά νεφρικά κύτταρα ιστούς παρόμοιους με ανώριμα νεφρά, όμως αδυνατούσαν να δημιουργήσουν πιο ώριμους νεφρικούς ιστούς στο εργαστήριο, επειδή οι πολύπλοκες μονάδες φιλτραρίσματος που διαθέτουν τα εν λόγω όργανα, δεν σχηματίζονται χωρίς την υποστήριξη των αιμοφόρων αγγείων.

Πρώτη φορά, οι ερευνητές του Ινστιτούτου Νέγκρι κατάφεραν να αναπτύξουν «οργανοειδή» νεφρά που είναι δυνατό να ενσωματωθούν κανονικά σε ένα ζωντανό πειραματόζωο και να εκτελούν τη βασική νεφρική λειτουργία της αιμοκάθαρσης. Αυτό το πέτυχαν, επειδή «εμβάπτισαν» τα οργανοειδή νεφρά μέσα σε ένα διάλυμα («αγγειακό ενδοθηλιακό παράγοντα ανάπτυξης») που περιέχει μόρια, τα οποία διευκολύνουν το σχηματισμό αιμοφόρων αγγείων.

Στη συνέχεια, εισήγαγαν με ένεση αυτά τα μόρια σε ενήλικα ζώα, αφού είχε προηγηθεί η εμφύτευση των «οργανοειδών» κάτω από τα κανονικά νεφρά των ζώων. Με τον τρόπο αυτό, τα νέα νεφρά μπόρεσαν να ωριμάσουν και τελικά να καταστούν λειτουργικά σε περίπου τρεις έως τέσσερις εβδομάδες μετά την εμφύτευσή τους.

«Πρόκειται για τον πρώτο στον κόσμο νεφρικό ιστό που δημιουργήθηκε αποκλειστικά από μεμονωμένα κύτταρα. Δημιουργήσαμε λειτουργικό, βιώσιμο, γεμάτο αγγεία ιστό, ικανό να φιλτράρει το αίμα και να απορροφά μεγάλα μόρια από αυτό. Ο τελικός στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ανθρώπινους (νεφρικούς) ιστούς», δήλωσε ο Χριστόδουλος Ξυναρής.

Θα χρειαστούν πάντως αρκετά χρόνια εωσότου τέτοιου είδους νεφρικοί εργαστηριακοί ιστοί αξιοποιηθούν κλινικά και ωφελήσουν τους νεφροπαθείς. Στην περίπτωση των ανθρώπων, μια δυσκολία θα είναι να βρεθούν κυτταρικές πηγές για τα εργαστηριακά νεφρά, αφού απόκτησή τους από ανθρώπινα έμβρυα θεωρείται μη αποδεκτή ηθικά. Μια πιθανή λύση θα είναι η αξιοποίηση βλαστικών κυττάρων από το αμνιακό υγρό ή από το νωτιαίο μυελό, καθώς επίσης από ενήλικα δερματικά κύτταρα που θα μπορούσαν να επαναπρογραμματιστούν, ώστε αρχικά να γίνουν πολυδύναμα και στη συνέχεια νεφρικά.

Η ανακάλυψη αυτή, εκτός από τη δυνατότητα μελλοντικής αξιοποίησης για μεταμοσχεύσεις σε νεφροπαθείς, θα βοηθήσει γενικότερα στην καλύτερη μελέτη και κατανόηση των παθήσεων των νεφρών και των μεθόδων θεραπείας τους. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να εισάγουν σ' ένα «οργανοειδές» νεφρό γονίδια υπεύθυνα για κάποια νεφρική νόσο και να μελετήσουν έτσι καλύτερα τους πολύπλοκους μηχανισμούς της ασθένειας, πράγμα που θα μπορούσε να οδηγήσει και στην ανακάλυψη πιο αποτελεσματικών φαρμάκων.

Ήδη η ομάδα Ξυναρή δουλεύει με ανθρώπινα κύτταρα που ενσωματώνονται σε καλλιέργειες νεφρικών κυττάρων ποντικιών. Ερωτηματικό, πάντως, παραμένει αν στο μέλλον θα καταστεί εφικτό να παραχθούν αρκετά μεγάλα εργαστηριακά νεφρά, όσο τα ανθρώπινα.

Ο Χριστόδουλος Ξυναρής γεννήθηκε το 1976, έχει την κυπριακή υπηκοότητα και αποφοίτησε από το Τμήμα Βιολογίας του πανεπιστημίου Αθηνών το 2001. Σήμερα εργάζεται στο Εργαστήριο Κυτταρικής Βιολογίας και Αναγεννητικής Ιατρικής του Τμήματος Μοριακής Ιατρικής του Ινστιτούτου Φαρμακολογικής Έρευνας «Μάριο Νέγκρι» στο Μπέργκαμο.