Искусственная кожа или, как ее еще называют, живой эквивалент кожи является аналогом кожи человека по строению и частично по функциям. Для ее создания используются коллаген животного происхождения и клетки кожи человека. В начале восьмидесятых годов двадцатого века, когда учеными США были созданы первые образцы искусственной кожи, коллаген выделяли из хвостов лабораторных крыс. Позже коллаген стали выделять из телячьих шкур. А вот клетки при получении этого продукта можно использовать как самого пациента, так и донорские. Донорский материал используется для создания банков клеток кожи. При этом предварительно весь клеточный материал тестируется на отсутствие инфекций. В итоге в банки попадает только кожа здоровых людей.
- В России за эти разработки взялись 20 лет назад, - рассказывает сотрудник научного отдела компании «Транс Технологии», кандидат биологических наук Наталья Калмыкова, - в Москве американскую технологию воспроизвели в Институте биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН, в Петербурге – в Институте цитологии РАН.
Для чего же нужен живой эквивалент кожи человека?
Следует отметить, что к пересадке кожи этот продукт никакого отношения не имеет, сам термин “искусственная кожа” не очень корректный, уместнее будет применить обозначение “ биологически активное раневое покрытие ”, т.к. это всего лишь временная «заплатка» для раны. Временная, но очень эффективная. Клинические испытания показали, что использование живого эквивалента кожи в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни, уменьшить длительность пребывания больных в стационаре за счет ускорения заживления ран, особенно при критических и сверхкритических ожогах. Были случаи, когда применение таких биологически-активных повязок помогало спасти людей, у которых площадь ожога достигала 70 процентов поверхности тела. Кроме этого живой эквивалент кожи применяют при лечении трофических язв. Результаты, зачастую, поражают: начинают затягиваться, заживать практически безнадежные трофические язвы, на месте некрозов появляются островки живой ткани.
Как это работает?
- Наша кожа состоит из двух слоев: эпидермиса и дермы, - продолжает свой рассказ Наталья Калмыкова, - по тому же принципу построена и кожа искусственная. Ее основа - это коллагеновый гель, содержащий дермальные клетки (аналог дермы, которая тоже состоит в основном из коллагена). Сверху на коллагеновый гель наслаиваются эпителиальные клетки, выделенные из кожи донора и необходимые для восстановления поврежденного кожного покрова. То есть это такой двухслойный пирог, который повторяет строение кожи. Итак, мы кладем в рану изделие той же структуры, что и кожа пациента. Но сама искусственная кожа приживается лишь на время, зато входящие в ее состав клетки активно секретируют различные ростовые факторы, которые стимулируют собственные клетки пациента, они начинают делиться и мигрировать в область раны. Благодаря этому рана начинает быстрее затягиваться по краям. Кроме этого, если на месте раны остались неповрежденными волосяные фолликулы, происходит островковая эпителизация. Кожа восстанавливается. Клетки донора постепенно замещаются вновь образованными клетками самого больного. Выходит, что, как такового, отторжения искусственной кожи не происходит, идет постепенное ее замещение на собственную кожу пациента. То есть происходит стимуляция регенерации. Конечно, в качестве источника кожи можно использовать и собственную кожу пациента, но когда мы говорим об ожогах большой площади, кожи для этого, как правило, просто, не хватает.
В клинической практике живой эквивалент кожи успешно применяют и совместно с аутодермопластикой. А ведь когда у пациента глубокое поражение кожи большой площади, нередко без аутодермопластики просто не обойтись: у больного берут лоскут неповрежденной кожи, перфорируют его, растягивают и прикладывают к пораженному участку. Но, к сожалению, очень часто такой трансплантат не приживается и лизирует, то есть попросту растворяется. Использование искусственной кожи совместно с аутотрансплантатом повышает степень его приживляемости, что, в свою очередь, повышает эффективность восстановления кожи.
- Конечно, использование тканеинженерных аналогов кожи – это не панацея, - уверяет Наталья Калмыкова, - но, в то же время, это метод, который уже доказал свою эффективность и безопасность. Правда, у нас в стране врачи имеют возможность с ним работать только в рамках клинических испытаний. Дело в том, что те научные институты, которым в свое время удалось зарегистрировать этот продукт, не имеют производства, то есть не способны обеспечивать ожоговые отделения больниц достаточным количеством живого эквивалента кожи человека. А компаниям, у которых есть производство, не удается в рамках нынешнего законодательства зарегистрировать продукт, невзирая на то, что пройдены все необходимые токсикологические и клинические испытания. Что же касается мировых тенденций в этой области, то ученые идут по пути замены коллагена животного происхождения на какой-то другой, синтетический и/или натуральный, носитель, который будет удовлетворять тем же требованиям -биосовместимости и биодеградируемости . В частности, американские ученые внедряют второе поколение живого эквивалента на основе коллагена человеческого происхождения. Для этого они используют искусственную матрицу, заселяют ее клетками кожи человека, а эти клетки, в свою очередь, нарабатывают коллаген, который постепенно замещает эту матрицу. То есть коллаген является продуктом синтеза самих клеток. Естественно, эти технологии запатентованы. А мы все еще не можем внедрить технологию тридцатилетней давности.
Сегодня в мире происходит бум в области клеточных технологий: ищутся новые пути использования возможностей клеток, и, в частности, стволовых клеток, их перепрограммирования.
- Конечно, для многих медиков, для практикующих врачей очень важно получить незамедлительный эффект. Но я, как биолог, стою на той позиции, что прежде чем применять, сначала необходимо всесторонне изучить. Меня, как биолога, в первую очередь интересуют вопросы: как и почему? Хотя, я уверена, будущее за клеточными технологиями, - резюмирует Наталья Калмыкова.
Анна Соснора