Brave New Skin

Naturen vidste, hvad hun lavede, da hun designede hud, kroppens største organ. Som en dækning for kroppen kommer intet andet i nærheden som et første niveau af forsvar mod infektion, traumer og dehydrering. Problemet er, at der altid er mangel på hud til de 4 millioner mennesker, der er plaget af kroniske sår, og de mere end 50.000 mennesker, der hvert år er indlagt til behandling af forbrændinger i USA.

Traditionelle behandlinger af disse smertefulde og ofte livstruende tilstande omfatter forbindinger, der beskytter mindre sår og passivt tillader kroppen at hele. Behandling af store eller genstridige sår kan medføre hudtransplantation. Men en hudtransplantation kræver hospitalsindlæggelse og skaber endnu et sår på donorstedet. Og efter en masse smerte, besvær og udgifter overlever transplantatet simpelthen ikke altid.

Denne historie var en del af vores udgave fra juli 1997

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Utilfredse med disse konventionelle behandlinger forsøgte forskere i 1980'erne ivrigt at isolere naturligt forekommende vækstfaktorer, der fremmer heling. Men resultaterne med enkeltvækstfaktorer har generelt været skuffende, fordi sårheling har vist sig at være mere kompleks, end forskerne oprindeligt troede, og det er stadig en skræmmende opgave at finde ud af, hvilke faktorer der skal duppes på et sår, hvornår og i hvilken dosis.

Forskere har derfor vendt sig til kultiveret hud i håbet om, at den ikke kun ville give en tiltrængt belægning, men også være klar til brug fra hylden uden behov for donormatch. Faktisk har en ny type dyrket hud, kaldet Apligraf Living Skin Equivalent, vist meget lovende i den henseende. Ifølge dens producent, Organogenesis of Canton, Mass., da det levende hudvæv blev brugt i kliniske undersøgelser af patienter med venøse sår, som normalt opstår på ben og fødder som følge af unormal bloddræning, helede sår i gennemsnit i 57 dage. Sammenlignelige sår behandlet med standardbehandling med trykforbindinger helede i gennemsnit på 181 dage. Og 57 procent af patienterne, der havde kæmpet mod deres sår i mere end et år, så deres sår lukke helt, sammenlignet med 17 procent af dem, der modtog konventionel behandling.

Andre virksomheder såsom Advanced Tissue Sciences i La Jolla, Californien, arbejder på kultiverede hudprodukter, men Organogenesis-huden er unik, fordi den i modsætning til andre produkter har to levende lag - en ydre epidermis og en underliggende dermis. Uden begge dele har du ikke rigtig hud, siger David Heimbach, direktør for University of Washington Burn Center.

Epidermis, det tynde, beskyttende øverste lag, får næring fra det tykkere, mere følsomme lag af dermis nedenfor. Efterhånden som de døde, flade celler, der udgør den yderste del af epidermis, slides væk, erstattes de med hurtigt delende celler nedefra kaldet keratinocytter, som producerer et sejt protein og et unikt fedtstof, der gør huden vandtæt. Dermis består primært af fibroblastceller - indeholder hudens blodkar, lymfekar, nerver, hårsække, svedkirtler, oliekirtler og et netværk af det fibrøse protein kollagen, som giver huden fleksibilitet og strukturel støtte.

Nøglen til at udvikle den nye lab-dyrkede hud er kun at dyrke de dominerende funktionelle celler: keratinocytter og fibroblaster. Mens immunsystemet afviser andre transplanterede celler fundet i huden, accepterer det af en eller anden ukendt årsag disse to som godartede.

Fremstillingsprocessen begynder med hud, der normalt ville være kasseret - forhud fra omskåret spædbørn. En smule hud på størrelse med et frimærke kan producere omkring fire acres hudækvivalent. Når først vævet er nedbrudt mekanisk og enzymatisk til celleniveau, nærer højselektive vækstbetingelser kun keratinocytterne og fibroblasterne og renser således kulturen for uønskede celletyper. Teknikere blander derefter fibroblasterne med en specialfremstillet kollagenopløsning, som danner en gel, som cellerne omformer til et tæt gitter. Keratinocytter, der er lagt på dette lag, hæfter, og når de udsættes for luften, begynder de at danne epidermis.

Den resulterende hud ser ud, føles og opfører sig som normal menneskehud. Når den er såret, kan den endda hele sig selv. Og det kan dyrkes i enhver størrelse og form, selvom Organogenesis for medicinsk bekvemmelighed leverer det i tre-tommers diske og fire gange otte-tommers rektangler-størrelser, som brandsårkirurger er vant til at bruge. Den dyrkede hud tilpasser sig også bemærkelsesværdigt godt til sit nye miljø. Faktisk viste ingen af ​​patienterne i det kliniske forsøg nogen tegn på immunologisk afstødning. Og, måske mest bemærkelsesværdigt, erstatter patientens egne celler i sidste ende det fremmede væv, og de celler, der er ansvarlige for pigmentering, vender tilbage sammen med normal hudfarve.

Resultaterne har været dramatiske, siger Morton Altman, en forskningskonsulent ved California College of Podiatric Medicine i San Francisco, som hjalp med at teste den dyrkede hud. Patienter rapporterede næsten øjeblikkelig smertereduktion, og helingen var hurtig, siger han.

På trods af sådan entusiasme er der to forhindringer tilbage. Organogenesis har ansøgt om FDA-godkendelse og har modtaget status for fremskyndet gennemgang. Men et nik fra FDA, selvom det stadig er nødvendigt, er ikke længere tilstrækkeligt til succes, siger Howard Jones, der leder regulatoriske anliggender og licenser for Curative Technologies, som nøje overvåger hudforbindingsmarkedet i løbet af driften af ​​et landsdækkende netværk af sår. -plejecentre. I den nye æra af managed care skal producenterne argumentere for omkostningseffektiviteten af ​​nye produkter.

Men selvom der endnu ikke er fastsat en pris for dens dyrkede hud, anslår Organogenesis, at den kan prissættes til mere end 1.000 $ for f.eks. en venøs ulcusbehandling og stadig vise sig at være billigere end standardbehandling. Og udviklerne er sikre på, at de kan producere det for mindre. Selvom cellekultur kan være en omhyggelig proces, bør store produktionspartier give stordriftsfordele.

Skulle produktet klare disse forhindringer, vil det blive det første konstruerede levende væv, der kommer på markedet. Og denne modige nye hud er måske kun begyndelsen. Forskere udvikler også andre vævsprodukter såsom blodkar, hjerteklapper, brusk og endda hele organer. Som med dyrket hud, opdager de, at deres vigtigste allierede er de celler, der allerede ved, hvordan man laver disse komplekse væv.

skjule