Ученые научились выращивать искусственную кожу

Британские ученые совершили открытие в области трансплантологии. Компания Intercytex создала искусственную кожу, которая срастается с человеческой и полностью приживается в организме. К тому же трансплантат ICX-SKN невозможно отличить от обычной кожи, что решает эстетическую проблему пересадки тканей.

Новый заменитель кожи состоит из фиб­рина — белка, способствующего быстрой свертываемости крови, и фибро­бластов — основных клеток дермы, обеспечивающих синтез незаменимых компонентов кожи — коллагена, эластина, гиалуроновой кислоты и др. «Коллаген и эластин — белки, выполняющие каркасную функцию кожи, то есть они поддерживают ее в тонусе, а гиалуроновая кислота задерживает воду, способствуя увлажнению кожи», — пояснила РБК daily врач-дерматолог Наталья Гришанова. Сразу после пересадки ICX-SKN на поврежденную поверхность фибрин заживляет рану, а фибробласты начинают усиленно вырабатывать коллаген, то есть искусственная кожа ведет себя так же как человеческая дерма, не вызывая подозрений у организма, который обычно отторгает чужеродные ткани.

Успех трансплантации новой кожи был доказан на эксперименте с участием шести добровольцев. У испытуемых сняли с руки небольшой фрагмент кожи и на его место наложили ICX-SKN. Через месяц ранка зажила, и у большинства пациентов при этом не осталось ни одного шрама. Но больше всего медиков обрадовало то, что искусственная кожа не разложилась и не деформировалась. Наоборот, ICX-SKN полностью прижилась на руке и срослась с кожей пациентов. В искусственную кожу проросли сосуды и капилляры, снабжающие новое покрытие иммунными клетками, которые предохраняют заживающий участок от воспалений. По словам ведущего специалиста Intercytex Пола Кемпа, он не ожидал, что испытания пройдут столь успешно. «Действительно, результаты экспериментов можно оценивать только положительно. Естественный цикл регенерации человеческой кожи также равен 28—30 дням. Именно за это время клетка образуется, созревает и слущивается с поверхности кожи. Так что искусственная кожа «работает» как настоящая», — отмечает Наталья Гришанова.

Однако эксперименты проводились пока на искусственных ранах небольшой площади, в то время как на практике в трансплантации кожных покровов, как правило, нуждаются люди, получившие сильнейшие ожоги. «Пересадка кожи производится при обширных и глубоких ожогах 3Б—4-й степени, — рассказал РБК daily кандидат медицинских наук, заведующий 3-м хирургическим отделением Ожогового центра при Клинической больнице №9, хирург высшей категории Леонид Пеньков. — Ведь при таких сильных ожогах повреждается ростковый слой эпидермиса — субстрат, из которого вырастает здоровая кожа. Поэтому в случае критического глубокого ожога 50% кожной поверхности донорский материал взять неоткуда, а кожа другого человека, даже родственника, не приживается. Так что используется свиная или трупная кожа, которая держится около трех недель и дает передышку больному.

За это время донорская поверхность менее обожженных мест восстанавливается, и врачи пересаживают эту кожу на поврежденные места. Например, в нашей больнице лежит мальчик с 90-процентным ожогом, которому уже семь раз пересаживали кожу с его же донорских мест».

Конечно, было бы замечательно снабдить все ожоговые центры достаточным количеством универсальной кожи, но, во-первых, на сегодня она все же находится в процессе разработки, и, во-вторых, хотя даже предварительная ее стоимость неизвестна, она наверняка окажется по карману лишь очень немногим пациентам. В то время как свиной имплантат пользуется широкой популярностью именно из-за дешевизны: 1 метр свиной кожи стоит примерно 60 долл. при стоимости натуральной человеческой кожи 25 тыс. долл. за метр. Но и здесь есть свои трудности. «К сожалению, при пересадке донорской кожи, будь то свиная или человеческая кожа, не удастся избежать появления шрамов, — рассказал РБК daily пластический и лазерный хирург Максим Осин. — Ведь трансплантация производится только в чрезвычайных ситуациях, когда вопрос эстетики отходит на второй план».

Между тем хорошо показавшая себя в эстетическом плане разработка Intercytex — пусть и выдающаяся, но не единственная перспективная в своей области. Недавно группа ученых под руководством Стивена Бойса из Университета Цинциннати заявила, что разработала способ выращивания имплантата на основе кожи самого пациента. Для культивирования кожи человеку достаточно сдать крошечный фрагмент дермы. Клетки кожи будут культивироваться на коллагеновой основе, что позволит вырастить кожное «полотно» нужного размера. Однако трансплантату потребуется по крайней мере несколько недель на адаптацию и сращивание с другими тканями организма. А именно в этот период существует повышенный риск развития инфекций. Решение этой проблемы предложила врач детского госпиталя Цинциннати Дороти Сапп. С помощью генной модификации она подкорректировала клетки пересаживаемого имплантата, заставив их производить в огромных количествах антибактериальный белок дефенсин hBD4, который в несколько раз усиливает сопротивляемость вирусам.

Свой вклад в разработку новых материалов для трансплантологии внесли и российские ученые. Специалисты из НИИ трансплантологии и искусственных органов выяснили, что для восстановления кожи после ожогов лучше всего брать стволовые клетки из костного мозга пациентов. Эксперимент над крысами показал, что пересаженные клетки их собственного костного мозга продуцируют особые ферменты и пептиды, которые в 6—10 раз ускоряют регенерацию тканей. Исследователи уверены, что благодаря полученным данным трансплантология сделала большой шаг вперед. И в скором будущем на место донорской дермы придет универсальный имплантат, который действительно можно будет назвать второй кожей.