211service.com
Een betere kunstmatige huid
De huidcellen van een patiënt, genetisch gemodificeerd en gekweekt in een reageerbuis, kunnen de volgende generatie kunstmatige huid opleveren. Als eerste stap in het creëren van zo'n vervangende huid, hebben wetenschappers in Cincinnati bacterieresistente huidcellen in het laboratorium ontwikkeld en testen ze deze nu op dieren. Uiteindelijk hopen ze een soort kunstmatige huid te produceren die kan zweten, bruinen en infecties kan bestrijden.
Genetisch gemodificeerde huidcellen kunnen helpen om gekweekte huidvervangers te beschermen tegen infectie. Hier worden cellen die genetisch gemodificeerd zijn om hogere niveaus van een eiwit dat bekend staat als humaan bèta-defensine 4 te produceren, groen weergegeven.
We gebruiken genetische modificatie om te proberen de gekweekte huid zich meer als een normale huid te laten gedragen, zegt Dorothy Supp, een onderzoeker bij het Cincinnati Shriners Hospital for Children die het project leidde.
De huid houdt ons gehydrateerd, verkoelt ons met zweet en vormt een blokkade tegen vreemde bacteriën. Zonder de beschermende laag van de huid lijden slachtoffers van ernstige brandwonden aan ernstige uitdroging en zijn ze kwetsbaar voor levensbedreigende bacteriële infecties. Transplantaten van een gezonde huid op de geblesseerde gebieden kunnen helpen, maar mensen met grote brandwonden hebben vaak niet genoeg gezonde huid om te transplanteren.
In het afgelopen decennium hebben kunstmatige huidproducten - gemaakt van collageen, het molecuul dat de huid zijn structuur en elasticiteit geeft - de overlevingskansen van slachtoffers van brandwonden drastisch verbeterd. Grote vellen van het flexibele gaas die over open wonden worden geplaatst, stimuleren de groei van nieuwe dermis, de onderste huidlaag, die onder normale omstandigheden niet regenereert. Chirurgen kunnen dan kleine stukjes van de epidermis van de patiënt transplanteren, de bovenste huidlaag, die groeit en zich uitbreidt over de nieuw gegroeide dermis.
Meer recentelijk zijn wetenschappers begonnen de collageensteigers met huidcellen te zaaien om de huid te helpen groeien: in plaats van de epidermis op een nieuw gegroeide huid te transplanteren, kweken wetenschappers epidermiscellen op de collageensteiger en transplanteren vervolgens het hele vel. In een experimentele methode ontwikkeld door Steven Boyce van de Universiteit van Cincinnati, worden de eigen huidcellen van een patiënt gebiopteerd en vervolgens gekweekt in cultuur. De cellen hechten zich vast aan een collageensteiger, vormen een huidachtige structuur en genereren vellen tot 100 keer zo groot als de oorspronkelijke biopsie.
Een van de resterende grote problemen met kunstmatige huid is de kwetsbaarheidsinfectie. Het kan een week of twee duren voordat bloedvaten, die de infectiebestrijdende machines van het immuunsysteem dragen, zich verbinden met de nieuw groeiende dermis. Zonder bloedvaten kunnen bacteriën groeien en infecties veroorzaken, en kunnen ze het transplantaat vernietigen en de wond opnieuw openen, zegt Ioannis Yannas, een bio-ingenieur en materiaalwetenschapper aan het MIT die hielp bij het ontwikkelen van het eerste kunstmatige huidproduct. Momenteel moeten artsen wonden voortdurend inpakken met antibacteriële verbanden.
Dus Supp en collega's genetisch gemodificeerde huidcellen om hogere niveaus van een antibacterieel eiwit te produceren. In een artikel gepubliceerd in het huidige nummer van de Journal of Burn Care and Research , toonde Supp aan dat deze huidcellen, wanneer ze in een reageerbuis worden gekweekt, meer van een specifiek soort bacteriën kunnen doden dan standaard huidcellen.
Supp waarschuwt dat de gemanipuleerde cellen nog ver verwijderd zijn van klinisch gebruik. De echte test van de bacteriebestrijdende eigenschappen zal komen in de complexe omgeving van een echte wond, die bezaaid is met veel verschillende soorten bacteriën. De onderzoekers plannen nu experimenten in diermodellen.
Idealiter wil Supp een nog beter gekweekte huid creëren, met cellen die de moleculaire structuren kunnen laten groeien die nodig zijn om zweet, haar en pigment te produceren. Als we kunnen beginnen met twee celtypen en één of twee genen tegelijk kunnen toevoegen en deze structuren kunnen ontwikkelen, zou dat heel spannend zijn, zegt ze.