Czy ciężkie rany mogą goić się same? Szwedzi opracowali "skórę w strzykawce"
Szwedzcy naukowcy stworzyli żel z żywymi komórkami, który można wstrzyknąć lub wydrukować w 3D, tworząc przeszczep skóry. Badania na myszach pokazują, że ta "skóra w strzykawce" może zrewolucjonizować leczenie oparzeń i ciężkich ran, a w przyszłości pomóc w hodowli naczyń krwionośnych.
Naukowcy z Centrum Medycyny Katastrof i Traumatologii oraz Uniwersytetu w Linköping w Szwecji opracowali żel z żywymi komórkami, który można wstrzykiwać lub drukować w technologii 3D, tworząc przeszczep skóry. Badania na myszach pokazują, że może to być nowa metoda leczenia oparzeń i ciężkich ran.
Nowa szansa dla pacjentów po ciężkich oparzeniach
Dopóki skóra jest zdrowa, rzadko się nad nią zastanawiamy. Gdy jednak dojdzie do poważnego urazu, staje się jasne, że to ona stanowi barierę chroniącą organizm przed światem zewnętrznym. W przypadku rozległych oparzeń przywrócenie tej ochrony to często kwestia życia i śmierci. Obecne przeszczepy najczęściej obejmują cienką warstwę naskórka, złożoną zasadniczo z jednego typu komórek. Skutkiem takiego leczenia bywa poważne bliznowacenie.
Pod naskórkiem znajduje się bardziej złożona warstwa - skóra właściwa, zawierająca naczynia krwionośne, nerwy, mieszki włosowe i struktury nadające skórze elastyczność. Jej przeszczepienie jest jednak rzadko możliwe, bo wymagałoby pobrania tkanki o wielkości równej ranie.
Skóra właściwa jest tak skomplikowana, że nie potrafimy jej wyhodować w laboratorium. Nawet nie wiemy, z czego w całości się składa. Dlatego uważamy, że być może można przeszczepić jej elementy budulcowe, a organizm sam ją odtworzy.
Skóra w strzykawce i drukarka 3D
Podstawowym budulcem skóry właściwej są fibroblasty, czyli komórki tkanki łącznej, które łatwo pobrać z organizmu i namnażać w laboratorium. Potrafią one przekształcać się w inne wyspecjalizowane typy komórek. Szwedzcy badacze hodowali te fibroblasty na mikroskopijnych, porowatych kulkach żelatynowych, przypominających kolagen skóry. Problem w tym, że po wlaniu na ranę kulki nie pozostają w miejscu.
Rozwiązaniem okazało się zmieszanie ich z żelem na bazie kwasu hialuronowego, a następnie połączenie przy użyciu tzw. chemii "click".
Żel ma szczególną właściwość: pod wpływem lekkiego nacisku staje się płynny, więc można go nałożyć strzykawką, a po aplikacji znów gęstnieje. Można też drukować go w 3D z zawartymi w nim komórkami.
W eksperymencie wydrukowano w 3D małe krążki, które wszczepiono pod skórę myszy. - Widzimy, że komórki przeżywają i produkują substancje potrzebne do tworzenia nowej skóry właściwej. Powstają też naczynia krwionośne, co jest kluczowe dla przetrwania tkanki. Uważamy ten materiał za bardzo obiecujący - podkreśla Junker.
Krok w stronę hodowli naczyń krwionośnych
Powstawanie naczyń krwionośnych jest kluczowe nie tylko w leczeniu ran, ale i przy tworzeniu miniaturowych narządów w laboratorium. Największą przeszkodą w ich rozwoju jest brak układu dostarczającego tlen i składniki odżywcze do wnętrza struktur. Zespół z Linköping w innym badaniu opisał metodę wytwarzania nici z hydrożeli, składających się w 98 proc. z wody.
- Te nici są dość elastyczne, można wiązać na nich węzły. Pokazaliśmy też, że można z nich formować miniaturowe rurki, przez które przepływa płyn lub w których rosną komórki naczyń krwionośnych - mówi prof. Aili.
Takie mikrotubule, określane również jako kanały perfuzyjne, mogą w przyszłości umożliwić budowę sieci naczyń w sztucznie hodowanych tkankach. Zarówno do przeszczepów, jak i do badań nad nowymi lekami.
Źródło: Linköping University
Publikacje:Rozalin Shamasha et al, Biphasic Granular Bioinks for Biofabrication of High Cell Density Constructs for Dermal Regeneration, Advanced Healthcare Materials (2025). DOI: 10.1002/adhm.202501430
Philip Lifwergren et al, Printing and Rerouting of Elastic and Protease Responsive Shape Memory Hydrogel Filaments, Advanced Healthcare Materials (2025). DOI: 10.1002/adhm.202502262
