Разработанная американской группой ученых вычислительная модель человеческой почки позволит достичь лучшего понимания механизма действия новых медикаментов. Она гораздо эффективней своих предшественников, основанных на почках грызунов. Статья была опубликована в журнале PLOS Computational Science.

Помимо выведения продуктов распада, почки отвечают за поддержание водно-солевого баланса, pH и давления крови. Для этого органом осуществляются многостадийные процессы реабсорбции и секреции. Так, почки фильтруют кровь, ежедневно возвращая в кровеносное русло порядка 200 литров жидкости. То, что не возвращается в кровоток, выводится через мочевой пузырь.

«Конечно, вычислительная модель не может заменить консультацию специалиста, однако ее применение во врачебной практике может предсказать риски, — комментирует Анита Лейтон, профессор Университета Уотерлу и ведущий автор публикации. — Некоторые лекарства, нацеленные на точную функцию или механизм, могут побочно воздействовать на множество других систем. Компьютерное моделирование позволит делать долгосрочные прогнозы».

В ходе работы над моделью исследователи включили анатомические и гемодинамические данные почки человека в вычислительную модель почки крысы. Затем параметры были откалиброваны так, чтобы прогнозируемый выход жидкости отвечал реальному значению. Модель учитывает поток жидкости, гидростатическое давление, концентрации растворенных веществ, мембранный потенциал эпителиальных клеток и интенсивность реабсорбции веществ.

«Вычислительная модель может послужить многим целям. Например, выявить причины почечной недостаточности у пациента, — утверждает Анита Лейтон. — Врачи смогут просто вносить данные о подозреваемых факторах заболевания, а модель будет рассчитывать и определять, верна ли врачебная гипотеза».