Украинские ученые создали новые комбинированные эквиваленты дермы для лечения тяжелых ожоговых ран

Коллектив ученых Института молекулярной биологии и генетики (ИМБГ) НАН Украины во главе с доктором биологических наук Любовью Лукаш создал новые комбинированные эквиваленты дермы для лечения тяжелых ожоговых ран.

До сих пор ни в Украине, ни в мире не было такой биотехнологии. В ее основе — применение дермальных эквивалентов кожи с включением комплекса биологически активных веществ, синтезированных стволовыми клетками в культуре, и лекарственного препарата изатизон в сочетании с рекомбинантным белком EMAP II.

Все зарубежные эквиваленты кожи, в которых использованы клеточный компонент, слишком дорогие (в пределах 30-120 долл. США за один квадратный сантиметр) и поэтому недоступны для большинства украинский. По приблизительным подсчетам, разработанные нашими учеными эквиваленты дермы в десять раз дешевле. Итак, проект имеет не только научное, но и социальное значение.

Где можно применять новые дермальные покрытия

Новые дермальные покрытия можно использовать как при лечении массивных ожогов, так и других осложненных и трудно заживающих поражений кожи, в частности, у больных сахарным диабетом, а также для заживления трофических язв и инфицированных ран.

История создания

Этот проект ученых ИМБГ НАН Украины имеет 16-летнюю предысторию и начался по спасению ребенка. В 2005г. Трехлетний мальчик опрокинул на себя ведро с кипятком и получил тяжелые ожоги. В хирургов-комбустиологов Киевского центра термической травмы и пластической хирургии столичной больницы № 2 не было временных покрытий для ожоговых ран, поэтому они обратились к ученым ИМБГ с просьбой помочь спасти ребенка. Риск был большим. Но ученые решились, поскольку имели в арсенале мезенхимальные стволовые клетки (эти клетки способны к дифференцировке и регенерации тканей).

Любовь Лукаш вместе с группой ученых быстро приготовили первые покрытия со стволовыми клетками. Их вместе с другими средствами врачи наносили на раневые поверхности после хирургического удаления струпьев. Довольно быстро дермальный слой кожи был готов к проведению аутотрансплантации маленьких кусочков перфорированной кожи мальчика. Постепенно все раны зажили, даже рубцов не осталось.

С тех пор хирурги упомянутого центра исследовали влияние разработанных нашими учеными дермальных покрытий со стволовыми клетками на заживление массивных ожоговых ран у взрослых тяжелых пациентов.

Для восстановления дермы используют различные заменители кожи. Раневые покрытия преимущественно содержат дифференцированные клетки кожи — кератиноциты и фибробласты. Однако такие покрытия слишком дороги. Эквивалентов кожи, которые удовлетворяли бы всем требованиям клиницистов при лечении массивных ожогов, до сих пор не создано.

«Это побудило нас к разработке дермальных покрытий нового поколения. Как носители для стволовых клеток мы использовали натуральные коллагеновые и синтетические полиакриламидные мембраны, — рассказывает руководитель проекту доктор биологических наук Любовь Лукаш. — Мембраны специально адаптировали для прикрепления, выращивание и пребывания на них стволовых клеток. Жизнеспособность клеток в таких условиях сохранялась на высоком уровне в течение нескольких суток после изготовления биотехнологического продукта. Следует отметить, что от 2005г., Когда мы начали эту работу, она продолжалась благодаря грантам НАН Украины ».

При использовании разработанных в ИМБГ эквивалентов дермы результаты были впечатляющие: почти вдвое сокращались сроки заживления ран, не зафиксировано ни одного случая отторжения трансплантированной кожи, все пациенты выздоровели. Хирурги-комбустиологи тогда сформулировали для ученых «социальный заказ» — создать такие же эффективные раневые покрытия, но без использования чужеродных клеток. Как известно, избыточных собственных клеток у пациентов очень мало, и выращивать их слишком долго.

Итак, наши ученые придумали, как обойтись без клеток и при этом обеспечить такую ​​же и даже большую эффективность заживления ран.

«Вместо живых клеток мы попытались использовать образцы культуральных сред, кондиционированных стволовыми клетками при выращивании в культуре, — объясняет Л. Лукаш. — При этом клетки синтезировали и выделяли в среду ростовые факторы и другие биологически активные вещества. На модельных животных (мыши, крысы) было показано, что освобожденное от клеток кондиционированный среду оказалось даже более эффективным, чем соответствующие клетки оригинальной линии 4ВL (4 blood line), полученные из периферической крови здорового донора. Наблюдалось ускорение заживления ран после аппликации гидрогеля с бесклеточными серидовища сравнению с контролем ».

Преимущества отечественных эквивалентов дермы

К преимуществам можно отнести следующие:

• доступность исходного материала; возможность получения среды, кондиционированного стволовыми клетками in vitro, В неограниченном количестве; отсутствие этических проблем, связанных с использованием самых клеток;
• возможность получения новых установленных клеточных линий от доноров и пациентов;
• создание банков клеточных материалов, что позволяет сократить время, необходимое для изготовления дермальных раневых покрытий (традиционный подход предусматривает получение аутологичных клеток самого пациента, а это довольно длительная процедура)
• возможность проводить быстрое тестирование исходного материала по содержанию вирусов, бактериальной или грибковой флоры;
• возможность получения лиофилизированных порошков, содержащих комплексы биологически активных веществ клеточного происхождения.

В этом году наши ученые начали доклинические исследования на модельных животных (мыши, крысы), главная цель — определить токсикологические свойства и безопасность использования новых эквивалентов дермы.

Поэтому надо будет провести независимую сертификацию в аккредитованной токсикологической лаборатории для получения разрешения на клинические испытания, и только после этого можно будет изготавливать новые эквиваленты дермы и передавать их для проведения клинических испытаний в соответствующих медицинских учреждениях.

Присоединяйтесь к нам в Viber-сообществу, Telegram-канале, Instagram, на странице Facebook, а также Twitter, Чтобы первыми получать самые свежие и актуальные новости из мира медицины.

Редакция журнала «Украинский медицинский журнал» по материалам nas.gov.ua,
фото — nas.gov.ua