La malattia renale cronica (MRC) rappresenta un’emergenza sanitaria globale, con oltre 850 milioni di persone colpite in tutto il mondo e numeri in costante crescita. La condizione, che danneggia progressivamente questi organi, porta a un declino della loro funzione fino a richiedere dialisi o trapianto. Tuttavia, i trattamenti attuali non bastano a soddisfare la domanda. Alex Hughes, professore di bioingegneria e biologia cellulare, sta studiando la possibilità di sviluppare tessuti renali sintetici
La crisi della malattia renale cronica: un’emergenza sanitaria globale
Indice dei contenuti
La malattia renale cronica (MRC) è una condizione progressiva e debilitante che danneggia gradualmente i reni, compromettendo la loro capacità di filtrare il sangue e di espellere le tossine dal corpo.
La patologia può essere causata da una serie di fattori, molti dei quali sono legati a condizioni mediche preesistenti o a stili di vita. Le due cause più comuni sono:
Ipertensione arteriosa: una pressione sanguigna elevata danneggia i vasi sanguigni dei reni, riducendo la loro capacità di filtrare il sangue correttamente;
Diabete: il diabete non controllato porta all’accumulo di zuccheri nel sangue, danneggiando le piccole strutture dei reni e interferendo con il processo di filtrazione.
Altri fattori di rischio includono stili di vita poco salutari (come una dieta ricca di sodio e grassi, il consumo di alcol, il fumo), obesità e predisposizione genetica. L’età avanzata, inoltre, aumenta il rischio di sviluppare la MRC.
Sintomi e diagnosi della malattia renale cronica
Uno degli aspetti più insidiosi della MRC è la difficoltà di riconoscerla nelle sue fasi iniziali. Molte persone possono vivere per anni con un danno renale senza saperlo, poiché i reni riescono a compensare la riduzione della loro funzionalità. In effetti, si stima che circa il 90% delle persone con MRC non sia consapevole della propria condizione fino alle fasi avanzate. Tra i sintomi più comuni nelle fasi avanzate della malattia renale cronica si riscontrano fatica persistente, gonfiore alle estremità come mani, piedi e caviglie, oltre a nausea, perdita di appetito e cambiamenti nel senso del gusto. La condizione può causare anche problemi di concentrazione e confusione mentale, accompagnati da crampi muscolari, prurito e una ridotta produzione di urina.
Per diagnosticarla, si ricorre a test di laboratorio specifici come l’analisi dei livelli di creatinina e dell’urea nel sangue, insieme al calcolo del tasso di filtrazione glomerulare (GFR), che indica la capacità dei reni di filtrare il sangue. Anche l’analisi delle urine può rivelare la presenza di proteine o di sangue, segno di un potenziale danno renale.
Trattamenti attuali e limiti
Nelle fasi iniziali, i trattamenti per la MRC si concentrano sul controllo delle cause sottostanti e sulla prevenzione di un’ulteriore progressione della malattia. Tuttavia, nei casi di insufficienza renale avanzata, le uniche opzioni terapeutiche disponibili sono la dialisi e il trapianto di rene.
La dialisi, è un processo che rimuove artificialmente le tossine dal sangue, sostituendo parzialmente la funzione renale. Tuttavia, la dialisi è impegnativa, costosa e richiede sessioni regolari, limitando notevolmente la qualità di vita dei pazienti.
Il trapianto rappresenta l’opzione migliore per chi soffre di insufficienza renale terminale, ma la carenza di organi disponibili è drammatica. Solo negli Stati Uniti, oltre 100mila persone sono in lista d’attesa per un trapianto di rene, e i tempi di attesa possono durare anni.
Creare tessuto renale da zero: le ricerche dello Hughes Lab
La ricerca di Hughes esplora i meccanismi naturali che regolano lo sviluppo dei reni, puntando a ricreare tessuti renali artificiali. A differenza di organi come il cuore, i reni non seguono una struttura fissa: il numero di nefroni – le unità funzionali che filtrano il sangue – varia considerevolmente da persona a persona. Hughes e il suo team hanno scoperto che le “onde di stress meccanico”, generate dall’affollamento dei tubuli renali in formazione, sembrano agire come segnali per la creazione dei nefroni. Queste ricerche suggeriscono che replicare tale processo potrebbe permettere di guidare lo sviluppo di tessuti renali sintetici.
La sfida della costruzione “senza progetto”
Costruire reni artificiali è ovviamente una sfida complessa. I tubuli e i nefroni devono organizzarsi in una struttura precisa, simile a una rete idrica urbana, dove ogni componente ha una posizione e una funzione essenziale. Per rispondere a questa sfida, il laboratorio di Hughes ha sviluppato piccoli organoidi renali – aggregati di cellule – utilizzando diverse combinazioni di cellule staminali per ottenere l’assetto ideale, definito “rapporto Goldilocks”. Questa configurazione, né troppo densa né troppo dispersa, potrebbe rivelarsi fondamentale per generare tessuti renali in grado di svolgere le proprie funzioni.
Verso applicazioni cliniche: simulazione e progettazione
La speranza è che un giorno questi organoidi possano essere utilizzati come terapie rigenerative per pazienti con malattia renale. Con l’utilizzo di strumenti che simulano le onde di stress meccanico, Hughes crede che si possa replicare il “ritmo” naturale di sviluppo renale, avvicinandoci alla creazione di reni completamente funzionali. Questa tecnologia potrebbe rappresentare una soluzione per milioni di persone in attesa di un trapianto o dipendenti dalla dialisi, cambiando radicalmente il panorama della medicina rigenerativa.