Исследователи научились превращать открытые раны в кожу

Специалисты из Института Солка разработали новый способ лечения крупных язв за счет перепрограммирования клеток раны и превращения их в кожу.

Технология может оставить в прошлом необходимость прибегать к пластической хирургии при лечении больших кожных язв, вызванных ожогами, пролежнями или хроническими болезнями, вроде диабета, сообщает eurekalert.org. Исследователи из Института Солка разработали способ прямого превращения клеток открытой раны в новые кожные структуры. Процесс основывается на их перепрограммирование и возврат в стволовое состояние. Полученные структуры могут помочь в устранении последствий старения и улучшении понимания рака кожи.

«Наши наблюдения подтвердили работоспособность принципа регенерации в живом организме всей трехмерной ткани, вроде кожи. Ранее успехов удавалось достичь только с отдельными типами клеток, — сказал профессор Хуан Карлос Изпишуа Бельмонте, старший автор работы. – Выводы могут не только помочь в восстановлении кожи, но и стать основой для регенеративных стратегий при других патологических ситуациях».

Выводы исследования представлены в журнале Nature.

Сегодня для лечения кожных язв обычно используется трансплантация лоскутов с других участков тела. Но, при особо больших поражениях, хирургам сложно набрать достаточное количество ткани. В таких случаях ученые изолируют кожные стволовые клетки пациента и выращивают из них трансплантант в лаборатории. Но такой подход требует большого количества времени, что ставит жизнь пациента под угрозу, и, иногда, бывает неэффективным.

С коллегой Масакадзу Куритой Изпишуа Бельмонте использовал известный факт миграции базальных кератиноцитов в раны при заживлении. Эти клетки, напоминающие стволовые, действуют как предшественники различных кожных структур. Но в крупных ранах, поражающих несколько слоев ткани, кератиноциты отсутствуют. За заживление отвечают другие клетки, в основном участвующие в закрытии раны и воспалительных процессах.

Исследователи захотели напрямую превратить их в кератиноциты, даже не извлекая из тела. Сначала они проанализировали уровни разных белков в 2 типах клеток и нашли 55 «факторов перепрограммирования» (протеины и РНК), потенциально отличающих «стволовые» структуры. Затем, методом экспериментов, авторы сократили этот список до 4 пунктов. Использовав выбранные факторы на мышах с кожными язвами, они добились появления здоровой кожи за 18 дней. Со временем эпителий разрастался и соединялся с нетронутой тканью даже на крупных поражениях. Через 3-6 месяцев новые клетки вели себя как здоровая кожа при молекулярных, генетических и клеточных тестах.

Авторы планируют оптимизировать методику и продолжить тестировать ее на других моделях язв перед переходом к клиническим испытаниям.