Жизнь людей с почечной недостаточностью подчинена строгому графику. Каждые три дня они приезжают в больницу на гемодиализ — очищение крови через специальный аппарат, который называют «искусственной почкой». Пропускать нельзя: при любом самочувствии, в любую погоду они должны ехать на диализ. И планируя отпуск первый вопрос, который такие люди себе задают: где я смогу очистить кровь?
Улучшить качество жизни пациентов с почечной недостаточностью могут компактные аппараты для диализа. 14 лет назад в Голландии начали работу над созданием такого устройства — Neokidney. Хармен де Йонг из компании Nextkidney объясняет:
— Для проведения диализа необходим большой объем жидкости, примерно 150 л. Neokidney — это портативное диализное устройство весом 10 кг. Фильтр внутри устройства очищает диализную жидкость и её можно использовать повторно. В результате требуется всего 4-5 л жидкости.
Важной частью фильтра является фермент уреаза. В своей активной форме он расщепляет мочевину. Уреазу можно производить в биореакторе, но когда её изолируют, она теряет активность. Однако мудрая природа всё предусмотрела: высокий уровень активной уреазы содержится в фасоли Джека (Dutch jack beans).
В коммерческом плане эти бобы не привлекательны. В основном их выращивают в Китае, в небольших объемах как улучшитель почвы. Сначала для производства фильтров ежегодно импортировали около 20 тонн бобов из Китая. Но, геополитическая обстановка, проблемы с логистикой и желание сократить воздействие на окружающую среду заставило исследователей искать сырьё на месте.
В 2022 г Nextkidney попросили учёных Вагенингенского университета (Нидерланды) разработать технологию выращивания бобов Джека. Вопросов было много:
- Как растение должно быть опылено?
- Какой режим искусственного освещения подойдет для этой культуры?
- Что ещё нужно для того, чтобы растение плодоносило?
Когда удалось вырастить бобы Джека и снять первый урожай, оказалось, что уреазу из них нельзя было использовать, потому что она была не в активной форме. Дело было в почве. Учёные изучили образцы земли с ферм на юге Китая, где выращивают бобы Джека и пришли в замешательство: было похоже, что они росли на свалке. Почва содержала высокие уровни железа и никеля.
Тогда исследователи начали добавлять различные концентрации растворимого железа и никеля в субстрат. Железо тормозило рост, а вот никель активировал ферменты. В итоге удалось подобрать дозировку, при которой уровень активной уреазы в бобах был почти в два раза выше, чем в бобах из Китая.
С 2024 г шесть голландских производителей используют и сравнивают различные системы выращивания бобов Джека, чтобы найти самую эффективную. Пока удаётся собрать меньше 1 га. Для понимания: 1 га — это годовой запас фильтров для домашнего диализа для 200 пациентов. Чтобы обеспечить всех нуждающихся в Нидерландах нужно 40-50 га.
Разработчики уверены, продажи Neokidney начнутся в следующем году. И пациенты смогут проводить диализ в удобном для них месте, в удобное время, иметь большую автономию в повседневной жизни.
