Draper Laboratory en Boston University in de Verenigde Staten ontwikkelen een hulpmiddel dat in het laboratorium een groeiomgeving voor menselijke niercellen moet bieden, die meer lijkt op de biologische werkelijkheid dan nu het geval is. Dat geeft wetenschappers hopelijk ook een beter model om nierziekten of medicijnen daartegen te onderzoeken.

Het hulpmiddel is volgens de ontwikkelaars het eerste platform 'dat zowel fysische effecten als die van stromende vloeistof op de niercellen in acht neemt' en wordt aangeprezen als een stap in de richting van het volledig reproduceren van de nierwerking in een laboratorium. De onderzoekers hebben hun werk gepubliceerd in het tijdschrift Integrative Biology.

De kleinste functionele eenheid van de nier, het nefron, staat continu bloot aan stromingen doordat het bloed erdoorheen gaat en gefilterd wordt. Daarnaast ontvangen de cellen nog allerlei signalen van buiten. In een laboratorium worden niercellen gewoonlijk gekweekt op een plat oppervlak, in een statische vloeistof die de benodigde voedingsstoffen bevat. Een onrealistische omgeving, die mogelijk invloed heeft op de celfunctie en -fysiologie, aldus de onderzoekers.

Zij hebben geprobeerd de natuurlijk omgeving zo goed mogelijk na te bootsen, door gebruik te maken van een oppervlak met textuur dat gecoat is met collageen. De tubuluscellen die ze erop lieten groeien kregen te maken met stroming die de onderzoekers opwekten met een micropomp. Deze combinatie verbetert de formatie van de weefselstructuur, in het bijzonder de mate waarin de cellen aan elkaar gebonden zijn.

Else Frohlich, die onder andere op dit onderzoek gaat promoveren, heeft de President’s Award gekregen voor het werk dat ze in dit project verricht heeft. Dit is de hoogste onderscheiding die toegekend wordt tijdens het Science and Engineering Research Symposium van de universiteit in Boston.

Op dit moment onderzoekt het team de doorlaatbaarheid van de niercellen, en of die overeenkomt met die van niercellen in het menselijk lichaam. Op termijn willen ze hiermee medicijnen gaan testen, en andere cellen die ook in het nefron voorkomen toevoegen aan het model. De droom van Frohlich is een volledig 'nefron op een chip' te maken.