211service.com
En bedre kunstig hud
En patients hudceller, genetisk modificerede og dyrket i et reagensglas, kunne give den næste generation af kunstig hud. Som et første skridt i at skabe en sådan erstatningshud har forskere i Cincinnati konstrueret bakterieresistente hudceller i laboratoriet og tester dem nu på dyr. I sidste ende håber de at producere en type kunstig hud, der kan svede, blive brun og bekæmpe infektioner.
Genetisk modificerede hudceller kan hjælpe med at beskytte dyrkede huderstatninger mod infektion. Her er celler, der var genetisk modificeret til at producere højere niveauer af et protein kendt som human beta-defensin 4, vist med grønt.
Vi bruger genetisk modifikation til at forsøge at få den dyrkede hud til at opføre sig mere som normal hud, siger Dorothy Supp, en forsker ved Cincinnati Shriners Hospital for Children, der ledede projektet.
Huden holder os hydreret, køler os med sved og danner en blokade mod fremmede bakterier. Uden hudens beskyttende belægning lider ofre for alvorlige forbrændinger af alvorlig dehydrering og er sårbare over for livstruende bakterielle infektioner. Podninger af sund hud på de skadede områder kan hjælpe, men folk med store forbrændinger har ofte ikke nok sund hud til at pode.
I løbet af det sidste årti har kunstige hudprodukter - lavet af scaffolds af kollagen, molekylet, der giver huden dens struktur og elasticitet - drastisk forbedret forbrændingsofres chancer for at overleve. Store ark af det fleksible mesh, der er placeret over åbne sår, fremmer væksten af ny dermis, det nederste lag af huden, som ikke regenererer under normale omstændigheder. Kirurger kan derefter transplantere små stykker af patientens epidermis, det øverste lag af huden, som vokser og spreder sig over den nyudvoksede dermis.
For nylig er forskere begyndt at så kollagen-stilladserne med hudceller for at hjælpe huden med at vokse: i stedet for at transplantere epidermis på nyudvokset hud, dyrker videnskabsmænd epidermisceller på kollagen-stilladset og transplanterer derefter hele arket. I en eksperimentel metode udviklet af Steven Boyce fra University of Cincinnati bliver en patients egne hudceller biopsieret og derefter dyrket i kultur. Cellerne hæfter sig til et kollagen stillads, danner en hudlignende struktur og genererer ark op til 100 gange størrelsen af den originale biopsi.
Et af de resterende store problemer med kunstig hud er dens sårbarhedsinfektion. Det kan tage en uge eller to for blodkar, som bærer immunsystemets infektionsbekæmpende maskineri, at forbinde til den nyligt voksende dermis. Uden blodkar kan bakterier vokse og forårsage infektion og kan ødelægge transplantatet og åbne såret igen, siger Ioannis Yannas, en bioingeniør og materialeforsker ved MIT, som hjalp med at udvikle det første kunstige hudprodukt. I øjeblikket skal læger løbende pakke sår med antibakterielle bandager.
Så Supp og kolleger genmodificerede hudceller for at producere højere niveauer af et antibakterielt protein. I et papir offentliggjort i det aktuelle nummer af Journal of Burn Care and Research , Supp viste, at disse hudceller, når de dyrkes i et reagensglas, kunne dræbe flere af en specifik slags bakterier end almindelige hudceller.
Supplering advarer om, at de konstruerede celler stadig er langt fra klinisk brug. Den sande test af de bakteriebekæmpende egenskaber vil komme i det komplekse miljø af et rigtigt sår, som er fyldt med mange forskellige typer bakterier. Forskerne planlægger nu forsøg i dyremodeller.
Ideelt set ønsker Supp at skabe endnu bedre dyrket hud med celler, der kan dyrke de molekylære strukturer, der kræves for at producere sved, hår og pigment. Hvis vi kan starte med to celletyper og tilføje et eller to gener ad gangen og få disse strukturer til at udvikle sig, ville det være meget spændende, siger hun.