Ізраїльські вчені створили "чудо-шкіру", яка швидше загоює рани

Дослідники з Тель-Авівського університету та медичного центру «Шиба Тель-Хашомер» розробили інноваційний біоінженерний аналог шкіри, який може здійснити революцію в лікуванні опіків.

Про це йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі Advanced Functional Materials, пише MedicalXpress.

Ця штучна шкіра, виготовлена з власних клітин пацієнта, є значно еластичнішою, міцнішою та зручнішою в роботі порівняно з наявними методами. Про це повідомляє журнал Advanced Functional Materials.

Переваги нової технології: швидкість та ефективність

Нова біоінженерна шкіра вже показала разючі результати. На моделі повнорозмірної рани загоєння відбулося вдвічі швидше, ніж у разі застосування стандартних методів лікування. Це дослідження набуває особливої актуальності на тлі поточних воєнних конфліктів і зростання кількості тяжких опікових травм.

Професор Ліхі Адлер-Абрамович пояснює, що традиційна «аутологічна шкірна пластика» — коли здорова шкіра пересаджується з іншої ділянки тіла — має суттєві недоліки, оскільки вимагає пошкодження неушкоджених тканин. У разі великих опіків доступ до здорової шкіри взагалі обмежений.

Однією з найсучасніших альтернатив є «культивований епідермальний аутотрансплантат» (КЕА), що пропонується в медичному центрі «Шиба». Цей метод передбачає вирощування шкірних трансплантатів з невеликої біопсії клітин пацієнта.

Однак за словами професора Адлер-Абрамовича, КЕА також має недоліки: використання клітин-годівниць від мишей, значне скорочення розміру трансплантата після видалення з чашки (понад 50%) та крихкість, оскільки він складається лише з верхнього шару шкіри.

Інженерний прорив: міцність і натуральна структура

Щоб подолати ці виклики, дослідники з Тель-Авівського університету та Медичного центру Шиба розробили багатоклітинні, багатошарові біоінженерні шкірні трансплантати. Вони імітують властивості натуральної шкіри, не стискаються і не рвуться за контакту. Також не містять добавок тваринного походження.

Докторантка Дана Коен-Герассі пояснює технологію: «Ми розробили каркас з нановолокна, виготовлений з полімеру PCL, схваленого FDA, і поєднали його з біоактивним пептидом — короткою амінокислотною послідовністю, що сприяє адгезії, зростанню і проліферації клітин».

Потім цей каркас «засівали» клітинами шкіри з біопсії пацієнта.

«Дивовижно, що клітини організувалися природним шляхом: фібробласти заселили один бік каркаса, водночас кератиноцити росли на іншому, імітуючи структуру справжньої людської шкіри», — додає вона.

Докторка Марина Бен-Шошан підтверджує: «Наш трансплантат унікальний тим, що він не стискається, є міцним, гнучким і простим у використанні. Імплантація на модельних тваринах дала разючі результати, прискорюючи процес загоєння. У той час, як стандартне лікування закриває половину опікової рани за вісім днів, за допомогою нашого методу це зайняло лише чотири дні. Ба більше, ми спостерігали, що почали рости важливі структури шкіри, як-от волосяні фолікули».

Масштабне виробництво та клінічне застосування

Доктор Аміт Сітт зазначає, що нановолокнисті каркаси виготовлені з легкодоступних біосумісних матеріалів і виробляються за допомогою масштабованого процесу прядіння. Це дозволить у майбутньому масштабно виробляти волокнисті листи та додавати додаткові речовини для полегшення процесу загоєння.

Професор Йоссі Хайк підсумовує: «Біоінженерна шкіра, яку ми розробили, є справжнім проривом у догляді за опіками. Виготовлена повністю з власних клітин пацієнта, вона міцна, гнучка, проста в обігу та значно пришвидшує загоєння».

На наступному етапі вчені планують провести випробування на додаткових моделях і вдосконалити необхідні регуляторні процеси, щоб якнайшвидше наблизити цю інноваційну технологію до клінічного застосування. Ця розробка може значно покращити одужання та якість життя постраждалих від важких опіків — як солдатів, так і цивільних осіб.

Раніше повідомлялося, що пристрасть до алкоголю контролює всього близько 500 нейронів із мільярдів клітин мозку. Такого висновку дійшли вчені з Медичної школи Масачусетського університету, провівши низку експериментів на мишах.

Під час експериментів учені застосували передові методи — оптогенетику, оптометрію, електрофізіологію та одноклітинну транскриптоміку.