Le département américain de la Santé et des Services sociaux et l’American Society of Nephrology ont annoncé cette semaine les gagnants de la phase 1 de 3,9 millions de dollars du KidneyX Artificial Kidney Prize.
Les solutions comprennent un large éventail de projets visant à innover en matière de santé rénale.
Le Dr Shuvo Roy, directeur du Biodesign Laboratory de l’Université de Californie à San Francisco et directeur technique du Kidney Project, a déclaré que le potentiel collaboratif de KidneyX – qui a ouvert pour la première fois les soumissions pour la phase 1 du prix en janvier – l’a enthousiasmé.
“Nous voulons des idées qui ont été mises en œuvre dans d’autres domaines”, a déclaré Roy dans une entrevue avec Actualités informatiques de la santé. « Il y a tellement de travail qui a été fait dans l’informatique de la santé. Si les gens dans le domaine informatique peuvent aider, nous pouvons nous associer à eux. »
La phase 1 du Kidney Prize appelait à des composants ou à des prototypes intégrés qui permettent et font progresser la fonctionnalité, l’efficacité ou la fiabilité des reins artificiels. Les six gagnants, annoncés lors du Sommet virtuel KidneyX cette semaine, sont :
- Université de Californie à San Francisco. Rein bioartificiel implantable qui permet le traitement continu du sang et la direction des déchets vers la vessie tout en offrant une liberté de mouvement.
- David Cooper, Université de l’Alabama. Reins de porc génétiquement modifiés qui réduiront le risque de rejet tout en fournissant des reins de donneurs plus viables
- imec USA Centre de conception nanoélectronique. Système miniature d’élimination des toxines sans fil pour reins artificiels implantables, portables, portables ou de chevet.
- Thérapeutique Makana. Des reins de porc génétiquement modifiés qui augmenteront l’approvisionnement en organes transplantables en éliminant la barrière d’anticorps à la xénotransplantation.
- Centre d’innovation en dialyse de l’Université de Washington. Appareil d’hémodialyse continue portable qui permet une plus grande liberté de mouvement.
- Société américaine de recherche sur le rein. Rein artificiel portable qui n’a pas besoin d’eau pour effectuer la filtration, réduisant considérablement le poids de l’appareil.
Le Dr Ira Kurtz, membre du conseil d’administration de la US Kidney Research Corporation et chef de la division de néphrologie à l’UCLA, a déclaré Actualités informatiques de la santé que son équipe a tiré une leçon du développement des machines volantes lorsqu’il s’agissait de développer leur rein artificiel.
“Les frères Wright ont choisi de ne pas utiliser d’ailes basées sur une conception d’aile d’oiseau réelle”, a déclaré Kurtz. “De même, nous avons décidé de ne rien utiliser de biologique comme des cellules. Nous pensons que c’est trop complexe.”
“Le rein est l’organe le plus complexe du corps – encore plus que le cerveau”, a-t-il déclaré. “C’est plus facile de construire un 747 [plane] à partir de cellules souches que de construire un rein.”
Kurtz a expliqué qu’un rein artificiel doit accomplir plusieurs fonctions : il doit filtrer sans excréter de sucre, tout en transportant des électrolytes spécifiques et en manipulant un volume d’eau.
“En prenant tous ces principes et exigences minimales, nous avons mis au point la technologie sur laquelle nous travaillons depuis quatre à cinq ans”, a-t-il déclaré.
À ce stade, le projet a besoin de 9 millions de dollars supplémentaires pour passer à la phase de prototype final et commencer les tests sur les humains.
“Nous sommes limités par l’argent”, a-t-il déclaré. “Nous savons exactement ce qui doit être fait et comment y arriver. Nous avons juste besoin de payer les gens.”
Kurtz dit qu’il espère que l’annonce du prix relancera l’intérêt pour le projet, en plus de permettre une collaboration avec d’autres équipes.
Roy aspire également à ce que le Prix du rein artificiel serve de tremplin pour un financement supplémentaire.
“J’espère que le prix catalysera la communauté des investisseurs”, a-t-il déclaré. En ce qui concerne le rein bioartificiel de l’équipe de l’UCSF, il a déclaré: “Nous pouvons le faire passer au stade de la recherche – au-delà, cela nécessitera des partenaires.”
Roy travaille sur la recherche rénale depuis le début des années 2000, a-t-il déclaré. Mais ce n’est qu’au cours des cinq à six dernières années, avec le soutien de partenariats public-privé comme KidneyX, que lui et son équipe ont pu se concentrer davantage sur l’innovation.
“Ce que nous construisons est un dispositif implantable qui offrira une mobilité complète avec un traitement continu”, a-t-il expliqué.
L’objectif, a-t-il déclaré, est de créer un “organe donneur universel” qui permettra à quiconque de bénéficier des avantages d’un rein fonctionnel. L’appareil comprendrait également des capteurs qui pourraient servir de plate-forme pour aider les cliniciens à surveiller la santé globale des patients.
Roy note – comme d’autres l’ont fait – que la technologie pour traiter l’insuffisance rénale terminale n’a pas changé de manière significative depuis des décennies. Il dit que pour diverses raisons, la maladie n’a pas suscité beaucoup d’attention.
“La plupart des personnes qui souffrent d’insuffisance rénale et finissent par une insuffisance rénale ont tendance à être celles qui ne sont pas au sommet de l’échelle économique”, a-t-il déclaré.
En effet, une étude des Centers for Disease Control and Prevention de 2012 a révélé que parmi les personnes atteintes d’insuffisance rénale chronique aux États-Unis, un statut socio-économique inférieur est associé à un risque accru d’invalidité.
Roy souligne que jusqu’à récemment, l’un des critères pour recevoir une greffe était la capacité de prendre des médicaments anti-rejet immunosuppresseurs – que Medicare ne couvrait que pendant trois ans après la greffe pour les receveurs éligibles en raison d’une insuffisance rénale.
“Je connais au moins un patient” qui a retardé l’obtention d’une greffe de rein jusqu’à ce que son assurance couvre les médicaments, a-t-il déclaré.
Alors que les équipes de Roy et Kurtz se sont concentrées sur le développement de reins artificiels, le centre de conception nanoélectronique imec USA a tenté d’imiter ce que Fokko Wieringa, scientifique principal d’imec aux Pays-Bas, a appelé « l’idée Dolby ».
Comme la technologie de la société de haut-parleurs, Wieringa a déclaré qu’il considérait le système d’élimination des toxines d’imec comme compatible avec plusieurs appareils différents, y compris les reins artificiels portables ou implantables. Wieringa a expliqué que certaines toxines s’accrochent électrostatiquement aux protéines, ce qui signifie qu’elles ne sont pas filtrées lors de la dialyse – comme elles le sont dans les reins sains – et peuvent s’accumuler.
Les champs électromagnétiques, ou ondes radio, peuvent déloger les toxines des protéines, permettant une filtration plus efficace.
« Juste secoue-le, bébé ! » Wieringa a ri lors d’une interview avec Actualités informatiques de la santé.
Mais la table de laboratoire remplie d’équipements nécessaires pour produire de telles ondes peut être encombrante et créer des interférences radio indésirables.
La solution proposée par imec, MI-TRAM, concentre l’intensité du champ à l’aide d’électronique « pressée sur une minuscule puce ». La puce comprend également un moniteur médical, un microprocesseur avec mémoire et une connectivité sans fil sécurisée.
“Le résultat est si petit qu’il tient sur mon doigt”, a déclaré Wieringa.
Wieringa a expliqué que l’équipe doit encore dupliquer la fonctionnalité in vitro, puis chez des chèvres en dialyse, puis chez des personnes utilisant un appareil de dialyse ordinaire. À terme, ils espèrent offrir aux développeurs de reins artificiels implantables et portables un kit d’évaluation permettant d’accéder à toutes les fonctionnalités de la puce.
Le HHS et l’ASN prévoient de lancer la prochaine phase du concours mondial, qui décernera jusqu’à 6 millions de dollars de prix plus tard cette année.
“Le prix offre une injection financière très appréciée pour faire la recherche, mais en plus la communauté des solveurs KidneyX aide à diffuser le kit d’évaluation aux innovateurs actifs. C’est une fusée en deux étapes!” dit Wieringa.
“J’espère que ce sera un catalyseur et encouragera d’autres à venir”, a convenu Roy. « Nous pouvons, espérons-le, faire avec et développer les équipes, afin que nous puissions viser ce qui est important pour la communauté des patients : une meilleure qualité de vie. »
Kat Jercich est rédactrice en chef de Healthcare IT News.
Twitter: @kjercich
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