Bioaktywny opatrunek regeneracyjny na rany oparzeniowe

Oparzenie może oznaczać znaczne uszkodzenie skóry i prowadzić do rozwoju zakażenia, którego nie da się wyleczyć z użyciem konwencjonalnych metod. Badacze europejscy opracowali bioaktywny opatrunek, który pomaga w zwalczaniu patogenów oraz sprzyja szybkiej regeneracji i gojeniu się skóry.

Oparzenia powstają na skutek działania różnych czynników, w tym wysokiej temperatury, prądu elektrycznego, substancji chemicznych czy promieniowania UV. W zależności od stopnia oparzenia duże obszary uszkodzonej tkanki przez dłuższy czas mogą być narażone na działanie patogenów i rozwinięcie się masywnego zakażenia, nierzadko wywołanego przez mikroorganizmy antybiotykooporne. Z uwagi na zwiększoną śmiertelność wśród pacjentów, u których rozwinęła się taka postać zakażenia, istnieje pilna potrzeba opracowania skutecznej metody leczenia.

Opatrunek regeneracyjny o właściwościach przeciwzakaźnych
Celem projektu PHAS było znalezienie rozwiązania, które przyspieszy proces gojenia się ran i poprawi kontrolę zakażenia u pacjentów z ranami oparzeniowymi. Badanie, które uzyskało wsparcie z działania „Maria Skłodowska-Curie” (MSCA), polegało na połączeniu komórek, biomateriałów i środków przeciwdrobnoustrojowych z myślą o zastąpieniu nimi antybiotyków.

Stypendysta odpowiedzialny za badanie, Philippe Abdel-Sayed, przetestował wiele biopolimerów do budowy biokompatybilnych rusztowań przeznaczonych do wzrostu i różnicowania się komórek progenitorowych naskórka. Rusztowanie pełni funkcję przeszczepu skóry, a jego zadaniem jest wspomaganie regeneracji i naprawy uszkodzonej tkanki. Nowy opatrunek zawiera również środki przeciwdrobnoustrojowe, takie jak bakteriofagi i syntetyczne dendrymery peptydowe o wysokim stopniu biozgodności, przeznaczone do stosowania miejscowego, zaś jego właściwości przeciwzakaźne czynią z niego skuteczną alternatywę dla antybiotyków i jonów srebra. Co równie istotne, zaangażowani w projekt badacze rozwiązali podstawowe ograniczenia techniczne z zakresu terapii komórkowych i podkreślili wagę rozwoju zrównoważonych metod pozyskiwania komórek.

W oczekiwaniu na kolejną fazę prac rozwojowych
– Opracowanie opatrunku na bazie komórek o właściwościach przeciwzakaźnych pomogłoby w naprawie uszkodzonej tkanki i celowanej kontroli zakażenia, szczególnie na początkowym etapie opieki nad pacjentem z ranami oparzeniowymi. Podstawowe założenie jest takie, że opatrunek PHAS ma stanowić pierwszą linię obrony, która zapewni skórze regenerację, rozwiązując przy tym poważny problem antybiotykooporności – wyjaśnia Lee Ann Applegate, profesor w Zakładzie Chorób Układu Mięśniowo-Szkieletowego Szpitala Uniwersyteckiego w Lozannie (CHUV) w Szwajcarii.

Wyniki badań nad wykorzystaniem innowacyjnego połączenia środków przeciwdrobnoustrojowych i biomateriałów jako bioaktywnego opatrunku w leczeniu ran oparzeniowych są obiecujące. Konieczne są jednak dalsze badania, które pozwolą na rozwój nowej technologii i powstanie produktu odpowiedniego do zastosowania u ludzi. Kolejnym krokiem prac rozwojowych będzie przetestowanie opatrunku w ramach badań przedklinicznych z wykorzystaniem dużych modeli zwierzęcych. Po otrzymaniu pozwolenia od organów regulacyjnych oraz we współpracy z Zakładem Chirurgii Plastycznej, Rekonstrukcyjnej i Chirurgii Ręki CHUV zespół przeprowadzi ocenę bezpieczeństwa i skuteczności opatrunku PHAS u ludzi.

Ten innowacyjny wyrób medyczny może ograniczyć odsetek hospitalizacji pacjentów z ranami oparzeniowymi i związane z tym koszty opieki zdrowotnej. Co istotniejsze, badacze spodziewają się, że dzięki przyspieszeniu gojenia się ran ich produkt przyczyni się do poprawy jakości życia pacjentów.

Ekologiczna i zrównoważona inżynieria tkankowa
Jednocześnie zespół projektu PHAS współpracował ze specjalistami z Centrum Kompetencji Innowacji Chirurgii Plastycznej (Plastics Innovation Competence Centre, PICC) w Szwajcarii nad wyprodukowaniem rusztowań na bazie polimerów zawierających grupy estrowe i amidowe (PEA) o udoskonalonych i dostosowanych do potrzeb właściwościach mechanicznych. Kontrola wytwarzania na poziomie molekularnym pozwala otrzymać dostosowane do potrzeb materiały o zmiennych właściwościach.

W ramach zrównoważonego podejścia do inżynierii tkankowej do budowy rusztowań badacze wykorzystali keratynę pochodzącą z kurzych piór – to naturalny materiał odpadowy poddany recyklingowi. – Zakończone powodzeniem prace rozwojowe nad opatrunkiem biologicznym na bazie PEA prowadzone były z dbałością o środowisko i zgodnie z prawodawstwem europejskim w zakresie ponownego wykorzystania, recyklingu, odzyskiwania odpadów i inteligentnego wykorzystania biomasy – podsumowuje Applegate.