0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Искусственная человеческая кожа

ICX-SKN может заменить человеческую кожу

Есть один практически безупречный вариант – стволовые клетки. Да только некоторым пациентам их негде взять. Потому учёные трудятся в поте лица, создавая для человека прототипы искусственной кожи. Увы, пока эта кожа не слишком хорошо приживается. Но специалисты не сдаются, и вот у них появился повод заявить о настоящем прорыве.

Британские учёные из Intercytex (компании, которая уже много лет занимается восстановлением волос и кожи) создали образец искусственной кожи, которая может быть использована для трансплантации на раны человека. Нынешняя разработка, по словам её авторов, превосходит по своим характеристикам все предыдущие в данной области.

Чем же? — спросите вы. А вам ответят: в первую очередь тем, что ICX-SKN (а именно так это назвали учёные) гораздо лучше срастается с окружающей рану настоящей кожей. Другие материалы, используемые ранее как трансплантаты, деградировали in situ в течение нескольких недель после наложения на рану, что приносило пациенту и его врачам множество проблем.

Как рассказывают учёные в своём пресс-релизе, ICX-SKN по своему составу очень похожа на человеческую кожу и потому не разрушается и не отторгается организмом. Этот же факт значительно упрощает использование ICX-SKN.

Искусственная кожа ICX-SKN представляет собой матрицу из фибрина (белка, вырабатывающегося организмом для заживления ран), в которую внедрены фибробласты (клетки, отвечающие за выработку коллагена и формирование новых тканей).

Говорят, ICX-SKN приживается на повреждённом участке точно так же, как если бы это была настоящая кожа. После трансплантации «кожзаменителя» на раневую поверхность фибробласты начинают выработку коллагена (как это происходит и в человеческом организме при небольших повреждениях кожи). Последний делает матрицу более эластичной и прочной, защищая повреждённый участок от внешних воздействий.

Так как матрица находится в стабильном состоянии, то она не разрушается в процессе залечивания.

Именно в такой форме искусственная кожа была трансплантирована шести здоровым добровольцам на верхнюю часть руки (лабораторный образец кожи накладывался на овальный участок, с которого была снята здоровая кожа).

Через 28 дней визуальный и гистологический анализы показали, что искусственная кожа не разложилась и не растрескалась, в неё проросли капилляры и клетки кожи пациентов. Повреждённые участки кожи затянулись (в некоторых случаях экспериментаторы наблюдали небольшие рубцы).

Ведущий специалист Intercytex Пол Кемп (Paul Kemp) радостно удивляется: «То, насколько быстро зажили раны, поразило даже меня. Если дальнейшие испытания пройдут так же успешно, мы произведём переворот в лечении ран и ожогов».

Кстати, о дальнейших испытаниях. Хотя первые тесты весьма впечатляют, необходимо заметить, что продукт пока ещё не протестирован на настоящих ранах (а не сделанных искусственно), а также на обширных повреждённых участках.

Несмотря на это, доктор Кемп и его коллеги, конечно же, надеются, что создали качественный продукт, который станет достойной альтернативой процедуре пересадки кожи.

Ведь на данный момент пересадка донорской кожи – лучший способ лечения серьёзных ожогов и крупных ран. Лучший-то лучший, но далеко не идеальный, оттого учёные разных стран и делают попытки создания искусственной кожи.

Читать еще:  Боремся за густоту шевелюры

Тут надо вспомнить предыдущие исследования в данной области: генетически модифицированную кожу-имплантат, заживляющие рану полимер с клеточной культурой и пептидный гель, а также — фантастическую пока ещё кожу из принтера.

Однако универсальных решений не бывает. А ведь они нужны.

Вот, например, пациент попадает в больницу с ожогами третьей степени, то есть обгорело более 50% кожного покрова. В таком случае собственная регенерация кожи невозможна, говоря научным языком, из-за медленной миграции эпителия, и единственным спасением может стать либо пересадка донорской кожи (подчас используют не только человеческую кожу, но и кожу животных, например, свиньи – наиболее близкую по своим свойствам), либо пересадка искусственной.

Кроме того, даже в случае пересадки кожи того же человека с одного участка тела на другой возникает масса дополнительных проблем: госпитализация пациента, его иммобилизованное состояние, анестезия, создание дополнительных ран на участках, с которых пересаживали кожу. Не говоря уже о том, что в некоторых случаях имеют место осложнения и отторжение пересаженного участка.

В этом смысле продукт фирмы Intercytex кажется лучшим выходом из положения. Медикам и пациентам было бы гораздо спокойнее, если бы для таких случаев на полке был припасён универсальный трансплантат.

Как мы уже говорили, искусственная кожа ICX-SKN будет проходить дальнейшие клинические тесты, и не совсем ясны все её достоинства и недостатки. Нам же, со своей точки зрения, хотелось бы выяснить ещё два пункта.

В компании утверждают, что производят все свои продукты из человеческих немодифицированных клеток, но тогда не совсем ясно, в каких количествах разработчики способны изготавливать такую кожу, и во сколько она обойдётся пациентам.

Ещё из приведённых фотографий нельзя понять, остаются ли на месте трансплантации искусственной кожи косметические дефекты (например, в виде красных пятен) или рубцы.

Так или иначе, совсем недавно закончилась первая фаза испытаний, во второй половине этого года учёные собираются провести вторую, во время которой планируется провести трансплантацию ICX-SKN на большие раны. Если и эти испытания дадут хороший результат, то разработчики смогут получить коммерческую лицензию на массовое производство искусственной кожи.

А пока довольствуемся результатами предварительных тестирований, опубликованными в статье авторов в журнале «Регенеративная медицина» (Regenerative Medicine).

Подводя итоги, можно сказать, что новинка несомненно (в случае её массового производства) найдёт широкое применение у хирургов, в частности, пластических, и у других специалистов в больницах и клиниках. По расчётам, к 2010 году на регенеративную медицину мир будет тратить почти $500 миллиардов.

Круг «потребителей» также более или менее ясен: в первую очередь это взрослые и дети, пострадавшие от различных ожогов и ранений, кроме того, хотелось бы верить, что со временем эта разработка облегчит жизнь и людям старшего возраста, которые часто страдают от хронических заболеваний кожи.

Перевернутые медузы помогут создать искусственную кожу для человека

Медуза рода Cassiopea

Покровы тела атлантической медузы Cassiopea andromeda по структуре похожи на кожу человека, и если клетки стрекающего в них заменить на человеческие, может получиться искусственная кожа, сообщается в Materials Science and Engineering: C. Децеллюляризация, то есть избавление от клеток медузы, не нарушает эластичность материала и не делает его токсичным для фибробластов кожи других видов.

Читать еще:  Почему ультрафиолет убивает микробы?

Повреждения кожи от ожогов, крупных ран и других причин встречаются часто, и средства их восстановления весьма востребованы. Ускорять и улучшать регенерацию кожи позволяют специальные подложки из внеклеточного матрикса — совокупности веществ, выделяемых клетками соединительной ткани фибробластами. Их можно заселять новыми клетками кожи, которые впоследствии образовывали бы полноценную ткань на месте ранения.

Сейчас существуют различные варианты внеклеточного матрикса (ВКМ). Обычно их создают из настоящей донорской кожи различных животных (коров, свиней и так далее), которую лишили ее собственных фибробластов. В идеале они должны иметь трехмерную структуру и обеспечивать прорастание сквозь них кровеносных сосудов и волос. Еще одна проблема: ряд людей по религиозным соображениям не готов носить на себе то, что когда-то было кожей священного или, напротив, «нечистого» животного.

Новый источник внеклеточного матрикса предложили сотрудники Научно-исследовательского центра штата Юкатан во главе с Найели Родригес-Фуэнтес (Nayeli Rodríguez-Fuentes). Они обратили внимание на то, что коллаген и другие белки внеклеточного матрикса присутствуют и у морских беспозвоночных, и конкретно у стрекающих нередко находят самые необычные и полезные для медицины биомолекулы.

В качестве объекта для выделения внеклеточного матрикса команда Родригес-Фуэнтес выбрала медузу Cassiopea andromeda (ранее Cassiopea xamachana). Это животное родом из Средиземного моря, но из-за человека попало в Мексиканский залив и стало там интенсивно размножаться.

Исследователи взяли покровы зонтика 112 медуз, промыли дистиллированной водой и на сутки погрузили в одномолярный раствор хлорида натрия, чтобы избавиться от клеток «кожи» и оставить только компоненты внеклеточного матрикса. Затем, после действия пероксида водорода, детергентов и этанола ученые попробовали окрасить полученный матрикс веществами, которые реагируют на присутствие ДНК, а также использовали спектрофотометрию, чтобы определить количество дезоксирибонуклеиновой кислоты в образцах.

После исследователи оценили эластичность внеклеточного матрикса медуз, изменение его физических свойств при нагревании, структуру слоев. На всех стадиях эксперимента химический состав, физические свойства и структуру обработанного матрикса медуз сравнивали с таковыми для контрольных, необработанных образцов. Наконец, децеллюлярзованный ВКМ попробовали заселить фибробластами кожи человека.

Внеклеточный матрикс покровов зонтика кассиопеи до и после децеллюляризации. Сине-фиолетовым показаны ядра клеток медузы

Irving Fernández-Cervantes et al. / Materials Science and Engineering: C, 2020

Ульяновские ученые создали аналог человеческой кожи

Одной из главнейших задач современной трансплантологии по праву можно считать движение в направлении создания искусственных органов для пересадки, чтобы разгрузить донорскую службу. Создание искусственных органов приведет к тому, что каждый нуждающийся сможет получить поврежденный орган, не дожидаясь длинной очереди. И не так давно сотрудники научно-исследовательского центра Ульяновского государственного педагогического университета создали структуру, аналогичную человеческой кожи. Причем «искусственной кожей» в привычном понимании она не является.

Как сообщает интернет-издание 1ul.ru, аналог кожи может с легкостью применяться в косметологии и трансплантологии и состоит как из натуральных клеток, так и из ряда искусственных компонентов. Как утверждает руководитель научно-исследовательского центра Ульяновского государственного педагогического университета Елена Антонова,

«Речь идет о так называемых тканеинженерных конструкциях эквивалентов кожи. Мы разработали три вида молекулярно-клеточных продуктов, которые могут уже сейчас применяться для лечения повреждений кожного покрова, например, после ожогов, механических травм, трофических язв, а также использоваться в косметологии».

Читать еще:  Виды стресса, его причины и стадии

Изобретение ульяновских специалистов уже успешно прошло ряд лабораторных испытаний в различных клиниках Ульяновска, в частности с ульяновским областным онкологическим диспансером, который работает в рамках реализации проекта по ранней диагностике меланомы и с областным центром специализированной медицинской помощи. Несмотря на то, что такая кожа не является «натуральной на 100%», при пересадке трансплантат не отторгается и способен выполнять все основные функции естественного кожного покрова. Более того, как отмечают исследователи, аналог искусственной кожи несложен и достаточно дешев в производстве, поэтому он будет доступен широкому кругу медицинских учреждений. На данный момент авторы изобретения планируют получить патент на свою разработку и дальнейшее сотрудничество с различными медицинскими организациями и центрами реабилитации.

«Наши разработки в области клеточных технологий находятся на стадии оформления патента, после чего мы планируем более тесно работать как с нашими лечебными учреждениями, так и с другими регионами. Мы могли бы сотрудничать и с ФМБА (Федеральное медико-биологическое агентство, прим. редакции)».

Ученые научились выращивать полноценную искусственную кожу

Полноценную кожную ткань смогли вырастить из стволовых клеток биологи из института RIKEN.

Опытный образец они успешно имплантировали в тело мыши, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

«До настоящего времени созданию искусственной кожи препятствовало то, что подобные образцы тканей не содержали в себе важных компонентов, таких как волосяные фолликулы или железы внешней секреции, без которых кожа не способна управлять тепловым режимом тела и исполнять другие функции. Наша кожа обладает всеми этими чертами и ее даже можно использовать в лабораторных тестах вместо животных», — заявил Такаси Цудзи (Takashi Tsuji) из института RIKEN в Кобе (Япония).

Цудзи и его коллеги смогли достичь подобного успеха благодаря особой стратегии «перепрограммирования» стволовых клеток, в рамках которой ученые выращивали не отдельные слои кожи, а так называемое «эмбриоидное тело» — своеобразное подобие зародыша, состоящее из смеси различных типов «заготовок» различных тканей. Ключом для всех этих превращений стал ген Wnt10b, заставивший стволовые клетки превратиться в разные компоненты кожи.

Получив несколько таких «зародышей», ученые имплантировали их в тело мышей, где эти органоиды начали расти и превращаться во взрослые ткани тела. Когда эти эмбрионы выросли до достаточно больших размеров, ученые удалили их, срезали с них кожу и пересадили ее на тело других мышей, кожа которых была повреждена.

Эта операция была полностью успешной — кожа полностью прижилась, и она обладала всеми чертами здорового покрова тела грызуна — на ней было достаточно много волосяных луковиц, потовых желез и других важных компонентов кожи, которые обычно вызывают проблемы при ее выращивании.

Создание первой полноценной искусственной кожи, как отмечают ученые, открывает дорогу не только для создания первых настоящих кожных имплантатов, которые помогут спасать жизни людям с множественными ожогами и тяжелыми болезнями кожи, но и, к примеру, отказаться от проведения лабораторных тестов на животных, которые вызывают протесты среди многих людей.

Напомним, как рассказывала Правда.Ру, новый вид стволовых клеток получен учеными из Института биологических исследований имени Солка, Калифорния. Данные клетки способны за один день воспроизвести клетки и ткани любого человеческого органа, что открывает возможности для создания новых органов на замену донорским.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector