Naukowcy opracowali metodę druku ludzkiej skóry z naczyniami krwionośnymi

Za pomocą trójwymiarowego biodruku naukowcy uzyskali żywą skórę z naczyniami krwionośnymi. To potężny krok w stronę hodowanych w laboratorium przeszczepów, które będą integrować się z naturalną tkanką.

Brak naczyń krwionośnych to główna przeszkoda uniemożliwiająca trwałe łączenie z organizmem implantów – przypominających skórę, ale otrzymywanych w laboratorium. Tymczasem są one często niezbędne w leczeniu ran, np. oparzeń.

„Obecnie stosowane klinicznie produkty przypominają raczej zaawansowane plastry” – mówi prof. Pankaj Karande, współautor pracy opublikowanej w piśmie „Tissue Engineering Part A”.

„Pozwalają one do pewnego stopnia przyspieszyć gojenie ran, ale ostatecznie odpadają. Nigdy tak naprawdę nie integrują się z komórkami gospodarza” – podkreśla specjalista z Rensselaer Polytechnic Institute.

Wraz z zespołem oraz ekspertami z Yale School of Medicine przedstawił on drukowaną trójwymiarowo ludzką skórę, zawierającą sieć naczyń krwionośnych.

W jednej zawiesinie (biotuszu do trójwymiarowej drukarki) naukowcy połączyli komórki tworzące naczynia z komórkami skóry i kolagenem. Komórki dzięki wzajemnej komunikacji zaczęły tworzyć naczynia.

„Jako inżynierowie starający się rekonstruować wytwory biologii, zawsze mieliśmy na uwadze, że są one dużo bardziej złożone, niż proste systemy, jakie tworzymy w laboratorium. Byliśmy pozytywnie zaskoczeni odkryciem, że kiedy zbliżyliśmy się do tego poziomu złożoności, biologia przejęła inicjatywę i przybliżyła nas do tego, co spotyka się w naturze” – opowiada badacz.

Co więcej, kiedy badacze wszczepili wydrukowaną skórę myszy, utworzone w implancie naczynia połączyły się z naczyniami w skórze zwierzęcia. „To wyjątkowo ważne, ponieważ teraz wiemy, że zachodzi wymiana krwi i substancji odżywczych z przeszczepem. Dzięki czemu może on przetrwać” – podkreśla prof. Karande.

Zanim powstaną implanty, które będzie można wszczepiać ludziom, trzeba jeszcze poradzić sobie z kilkoma wyzwaniami.

Wykorzystane komórki trzeba będzie zmienić genetycznie tak, aby nie były odrzucane przez biorcę.

Konieczne będzie również rozwiązanie problemu zniszczenia nerwów i zakończeń naczyń krwionośnych, spotykanego się u pacjentów z poparzeniami. Prędzej jednak wynalazek może znaleźć zastosowanie w leczeniu innych ran, np. owrzodzeń u ludzi z cukrzycą.

„W przypadku tych pacjentów, nasze przeszczepy byłyby idealne, ponieważ owrzodzenia pojawiają się w różnych miejscach ciała i można byłoby je leczyć mniejszymi implantami. Gojenie się ran zwykle trwa dłużej u pacjentów z cukrzycą, a w ten sposób można by ten proces przyspieszyć” – twierdzi prof. Karande.

#skóra #naczynia krwionośne #naukowcy #3d #komórki #genetyka