211service.com
Lepsza sztuczna skóra
Komórki skóry pacjenta, zmodyfikowane genetycznie i hodowane w probówce, mogą zapewnić nową generację sztucznej skóry. Jako pierwszy krok w tworzeniu takiej zastępczej skóry naukowcy z Cincinnati opracowali w laboratorium komórki skóry odporne na bakterie, a teraz testują je na zwierzętach. Ostatecznie mają nadzieję stworzyć rodzaj sztucznej skóry, która może się pocić, opalać i zwalczać infekcje.
Genetycznie zmodyfikowane komórki skóry mogą pomóc w ochronie hodowanych substytutów skóry przed infekcją. Tutaj komórki, które zostały genetycznie zmodyfikowane w celu wytworzenia wyższych poziomów białka znanego jako ludzka beta defensyna 4, są pokazane na zielono.
Używamy modyfikacji genetycznych, aby sprawić, by wyhodowana skóra zachowywała się bardziej jak normalna skóra, mówi Dorothy Supp, badaczka z Cincinnati Shriners Hospital for Children, która kierowała projektem.
Skóra utrzymuje nas nawilżenie, chłodzi pot i stanowi blokadę przed obcymi bakteriami. Bez warstwy ochronnej skóry ofiary ciężkich oparzeń cierpią na poważne odwodnienie i są podatne na zagrażające życiu infekcje bakteryjne. Pomocne mogą być przeszczepy zdrowej skóry na uszkodzonych obszarach, ale osoby z dużymi oparzeniami często nie mają wystarczającej ilości zdrowej skóry do przeszczepienia.
W ciągu ostatniej dekady produkty ze sztucznej skóry – wykonane z rusztowań kolagenu, cząsteczki, która nadaje skórze jej strukturę i elastyczność – znacznie poprawiły szanse na przeżycie ofiar poparzeń. Duże arkusze elastycznej siatki umieszczone nad otwartymi ranami sprzyjają wzrostowi nowej warstwy skóry właściwej, dolnej warstwy skóry, która w normalnych warunkach nie regeneruje się. Chirurdzy mogą następnie przeszczepiać małe kawałki naskórka pacjenta, górnej warstwy skóry, która rośnie i rozprzestrzenia się na nowo wyrośniętej skórze właściwej.
Niedawno naukowcy zaczęli zaszczepiać rusztowania kolagenowe komórkami skóry, aby pomóc skórze rosnąć: zamiast przeszczepiać naskórek na nowo wyrośniętą skórę, naukowcy hodują komórki naskórka na rusztowaniu kolagenowym, a następnie przeszczepiają cały arkusz. W eksperymentalnej metodzie opracowanej przez Stevena Boyce'a z University of Cincinnati własne komórki skóry pacjenta są poddawane biopsji, a następnie hodowane w hodowli. Komórki przyczepiają się do rusztowania kolagenowego, tworząc strukturę podobną do skóry i tworząc arkusze do 100 razy większe od oryginalnej biopsji.
Jednym z pozostałych głównych problemów związanych ze sztuczną skórą jest infekcja jej wrażliwości. Może minąć tydzień lub dwa, zanim naczynia krwionośne, które przenoszą maszynerię systemu odpornościowego do zwalczania infekcji, połączą się z nowo rosnącą skórą właściwą. Bez naczyń krwionośnych bakterie mogą rosnąć i powodować infekcje, a także mogą zniszczyć przeszczep i ponownie otworzyć ranę, mówi Ioannis Yannas, bioinżynier i materiałoznawca z MIT, który pomógł opracować pierwszy produkt do sztucznej skóry. Obecnie lekarze muszą nieustannie owijać rany bandażami antybakteryjnymi.
Więc Supp i współpracownicy genetycznie zmodyfikowali komórki skóry, aby wytworzyć wyższy poziom białka przeciwbakteryjnego. W artykule opublikowanym w bieżącym numerze Journal of Burn Care and Research Supp wykazał, że te komórki skóry, hodowane w probówce, mogą zabijać więcej określonego rodzaju bakterii niż standardowe komórki skóry.
Supp ostrzega, że zmodyfikowane komórki są jeszcze daleko od zastosowania klinicznego. Prawdziwy test właściwości zwalczających bakterie nastąpi w złożonym środowisku prawdziwej rany, która jest zaśmiecona wieloma różnymi rodzajami bakterii. Naukowcy planują teraz eksperymenty na modelach zwierzęcych.
Najlepiej byłoby, gdyby Supp chciał stworzyć jeszcze lepiej wyhodowaną skórę z komórkami, które mogą wyhodować struktury molekularne wymagane do produkcji potu, włosów i pigmentu. Jeśli będziemy mogli zacząć od dwóch typów komórek i dodać jeden lub dwa geny na raz i doprowadzić do rozwoju tych struktur, byłoby to bardzo ekscytujące – mówi.