Il rene svolge un ruolo cruciale nella pulizia del flusso sanguigno dalle sostanze tossiche, ma può essere influenzato negativamente da alcuni farmaci. Per affrontare questa sfida, un gruppo di ricerca guidato dai professori Dong-Woo Cho e Jinah Jang del Dipartimento di Ingegneria Meccanica di POSTECH ha sviluppato un rene artificiale su chip che consente la diagnosi precoce delle reazioni avverse ai farmaci.
Il microvaso su chip glomerulare, fabbricato utilizzando un processo di fabbricazione in un’unica fase, ricrea l’unità strutturale e funzionale fondamentale del rene, il nefrone, attraverso l’intricata disposizione delle cellule endoteliali glomerulari, degli strati dei podociti e della membrana basale glomerulare. Il chip perfusabile consente la co-coltura dell’endotelio glomerulare monostrato e dell’epitelio dei podociti, che dimostrano marcatori funzionali maturi delle cellule glomerulari.
Il modello glomerulare su chip è in grado di emulare la funzione di filtrazione selettiva e la produzione di proteine GBM, i componenti chiave del GBM in vivo, e il team ha valutato la risposta del modello ai danni indotti dall’adriamicina e dall’iperglicemia. Questo sviluppo offre un potenziale illimitato per lo screening dei farmaci e i test di nefrotossicità nella pratica clinica e può fornire un trattamento personalizzato per i pazienti.
Lo studio è stato sostenuto dal Fondo coreano per la medicina rigenerativa finanziato dal Ministero della scienza e delle TIC della Corea e dall’Alchemist Project.
Secondo il professor Dong-Woo Cho, questo sviluppo consentirà di rilevare precocemente la tossicità dei farmaci, facilitando la modellazione della malattia del glomerulo e fornendo un trattamento personalizzato per i pazienti. L’obiettivo principale del rene artificiale su chip è quello di fornire una soluzione per la diagnosi precoce delle reazioni avverse ai farmaci e la prevenzione delle complicazioni nei pazienti.
L’innovazione del microvaso glomerulare su chip è che ricrea in vitro le strutture e le funzioni del rene, rendendo possibile l’analisi della tossicità dei farmaci su un modello in vitro, evitando così i costosi e potenzialmente pericolosi test in vivo. Questo avvicina la medicina personalizzata e offre un modo più efficiente ed efficace per testare i farmaci.
L’obiettivo finale del team di ricerca è quello di sviluppare un rene artificiale completamente funzionale per i pazienti che soffrono di insufficienza renale, ma l’attuale sviluppo del microvaso glomerulare su chip rappresenta un importante passo avanti verso la realizzazione di questo obiettivo.
In sintesi, il rene artificiale su chip sviluppato dal gruppo di ricerca di POSTECH rappresenta una soluzione innovativa e promettente per la diagnosi precoce delle reazioni avverse ai farmaci e la prevenzione delle complicazioni nei pazienti. Questo sviluppo potrebbe aprire la strada a nuovi approcci di trattamento personalizzato e migliorare la qualità della vita dei pazienti.
