Bygga njurar från grunden: Banbrytande forskning för framtidens behandling av njursjukdomar
StockholmKronisk njursjukdom (CKD) är ett allvarligt hälsoproblem som drabbar över 850 miljoner människor världen över, inklusive ungefär en av sju amerikaner. Sjukdomen är svår att upptäcka i ett tidigt skede och går inte att bota för närvarande. När sjukdomen förvärras, begränsas behandlingsalternativen till antingen dialys eller njurtransplantation. Båda behandlingarna är kostsamma och har sina nackdelar. Det finns även en ökande oro för att det inte kommer att finnas tillräckligt med donerade njurar för alla som behöver en. Forskare som Alex Hughes och hans team vid Penn Engineering och Penn Medicine arbetar med innovativa lösningar för att tackla detta problem.
Hughes Lab arbetar med att skapa njurvävnad från grunden. För att lyckas med detta måste de förstå hur njurar utvecklas. Njurar växer på ett speciellt sätt jämfört med andra organ. De bildar förgrenade tubuli, och denna process varierar mycket mellan individer. Som en följd kan antalet nefroner, de funktionella enheterna, skilja sig avsevärt, vilket kan påverka risken för att utveckla kronisk njursjukdom (CKD).
Hughes Lab har upptäckt flera banbrytande resultat:
- Mekaniska vågor i utvecklande njurar kan påverka hur nefroner bildas.
- Organoider saknar ofta den rumsliga organisation som krävs för att njuren ska fungera korrekt.
- Optimala cellförhållanden kan leda till mer realistisk konstgjord njurvävnad.
Hughes och hans team undersöker mekaniska stressvågor i njurutveckling för att återskapa denna process i laboratorier. Genom att härma hur njurar växer naturligt, siktar de på att skapa fungerande konstgjord njurvävnad. Detta framsteg kan erbjuda en ny behandlingsmöjlighet, minska behovet av dialys och lätta efterfrågan på transplantationer.
Forskare arbetar med att skapa organoider, som är cellgrupper som försöker efterlikna naturlig njurvävnad. Just nu saknar dessa organoider rätt struktur, vilket gör att vävnaden inte fungerar korrekt. Genom att justera proportionerna av olika stamcellstyper har teamet upptäckt den bästa balansen för att bilda tubuli. Denna metod hjälper i utformningen av organoider med förutsägbara resultat, vilket är ett viktigt steg mot deras framtida användning inom medicin.
Att odla njurar i laboratoriet kan innebära en stor fördel för personer med kronisk njursjukdom (CKD). Om forskningen lyckas kan den leda till nya behandlingar för många som är beroende av dialys eller står på väntelista för en donerad njure. Hughes forskning möter ett aktuellt medicinskt behov och öppnar nya möjligheter inom regenerativ medicin.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1038/s41563-024-02019-3och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
Louis S. Prahl, Jiageng Liu, John M. Viola, Aria Zheyuan Huang, Trevor J. Chan, Gabriela Hayward-Lara, Catherine M. Porter, Chenjun Shi, Jitao Zhang, Alex J. Hughes. Jamming of nephron-forming niches in the developing mouse kidney creates cyclical mechanical stresses. Nature Materials, 2024; DOI: 10.1038/s41563-024-02019-3Dela den här artikeln