Вы здесь

Ученые создали распыляющий стволовые клетки пистолет SkinGun

Американские специалисты начали использовать метод распыления стволовых клеток на кожу для лечения ожогов различной степени тяжести. Инновационная разработка от компании RenovaCare под названием SkinGun уже доказала свою эффективность в ряде тестов.

Сначала ученые выделяют стволовые клетки из небольшого участка неповрежденной кожи пациента (обычно бывает достаточно одного квадратного дюйма, участка кожи размером с почтовую марку) и помещают их в физиологический раствор, а затем при помощи SkinGun распыляют эту смесь на рану и новая кожа начинает расти на клеточном уровне.

«Мы не изменяем клетки, – рассказывает Томас Болд (Thomas Bold), инженер, президент и главный исполнительный директор RenovaCare. – Мы просто отделяем их от ткани, помещаем в шприц и распыляем. То, что мы делаем, совершенно естественно». Выживаемость клеток в процессе опрыскивания достигает 97%, поэтому шансы на заживление раны очень велики. 

На сегодняшний день более шестидесяти пациентов американских клиник испробовали на себе эту технологию. Самым показательным стал случай с 43-летним мужчиной, получившим ожог второй степени плеча и предплечья. На шестой день после опрыскивания раны стволовыми клетками, его выписали из больницы. Авторы нового метода также акцентируют внимание на том, что после обработки ран с помощью SkinGun практически не остается шрамов.

RenovaCare, Inc. является биотехнологической компанией, занимающейся разработкой первых в своем роде аутологичных методов лечения, использующих стволовые клетки для регенерации органов человека. Первоначальные продукты, находящиеся в стадии разработки, нацелены на самый большой орган тела – кожу. Флагманская технология, CellMist  System (Сотовый туман), использует запатентованный SkinGun (кожный пистолет) для распыления жидкой суспензии стволовых клеток пациента – раствора CellMist на раны. Компания также разрабатывает медицинские распылительные устройства для ухода за ранами и ирригационные жидкости.

Все началось с того, что ученые лаборатории Tempelhof взялись за финансируемый правительством проект по выращиванию человеческой кожи на биореакторах. «Хорошая идея, – говорит генеральный директор Томас Болд, – но она не сработала». Его команда была выбрана за  опыт в выращивании клеток печени в биореакторах для того, чтобы использовать их в качестве систем поддержки диализа для пациентов, ожидающих трансплантации. Но оказалось, что клетки кожи приручить сложнее.

– Это был кошмар. Мы сидели день и ночь, думая только об этом, – вспоминает Томас. – Это было примерно за три или четыре недели до нашей промежуточной презентации, и мы были в отчаянии, когда внезапно кто-то встал и сказал: – давайте использовать рану в качестве биореактора. Так родилась эта идея.

В соответствии с новым планом, задача состояла в том, чтобы сохранить клетки живыми до тех пор, пока они не будут перенесены в рану. Команда обнаружила, что существующие системы могут поддерживать только 50-60% клеток. Поэтому было решено создать свою собственную. После нескольких прототипов команда придумала устройство, которое распределяет клетки равномерно и достаточно мягко, чтобы сохранить более 97% из них живыми. И оказалось, что он очень похож на лазерную пушку, которая вполне может появиться в следующем фильме «Star Wars».

Футуристический дизайн шприца оправдывает удачное название – SkinGun. Он делает обработку ран пациентов чрезвычайно легкой. Чтобы использовать его, вы просто загружаете раствор стволовых клеток в шприц, прикрепляете его к пистолету, наводите на рану и нажимаете спусковой крючок. Когда раствор плавно высвобождается, луч света освещает цель и делает видимым нежный туман, состоящий из целебных стволовых клеток.

– Магия здесь заключается в том, что мы берем собственные стволовые клетки пациента, созданные на основе его кожи, – объясняет Болд. – Эти стволовые клетки, естественно, находятся внутри кожи и отвечают за замену приблизительно 500 миллионов клеток кожи, которая осуществляется в нашем теле  каждый день. После равномерного распыления SkinGun эти новые стволовые клетки начинают мигрировать, размножаться и дифференцироваться, создавая новые ткани кожи всего за несколько дней.

После того, как стволовые клетки равномерно распределены на коже, они образуют тысячи маленьких регенерирующих островков по всей ране. Таким образом, вся поверхность раны заживает одновременно, в отличие от естественного традиционного заживления от краев до середины, И это  очень медленный механизмом. А чем больше требуется времени, тем выше риск воспаления и рубцевания. Чем больше рана, тем выше риск.

Технология уже опробована в экспериментальных условиях на десятках пациентов, с впечатляющими результатами. Мэтт Урам (Matt Uram), пациент, страдающий ожогами второй степени с поражением 30% тела, лечился с помощью SkinGun и вышел уже через четыре дня. Он полностью восстановил эпителиальный слой и больше не нуждался ни в перевязках, ни в особом уходе.

– Если бы тот же самый пациент подвергся трансплантации кожи, он столкнулся бы с неделями лечения и, вероятно, месяцами послеоперационной реабилитации, – объясняет Болд. Действительно, современные процедуры пересадки кожи на больших участках требуют длительного процесса забора здоровой кожи, ее расширения и сшивания назад с раной, что к тому же оставляет пожизненные шрамы и рубцы после заживления.

Пистолет, распыляющий  стволовые клетки может сократить время лечения раны в общей сложности до 90 минут с момента отбора образца кожи пациента до того, как его стволовые клетки будут распылены на рану. И, с образцом кожи размером с почтовую марку, этот метод может производить достаточно кожи для лечения крупных ожогов и ран. В то время как современные трансплантаты кожи могут достигнуть соотношения 1:6 между областью донора и раневой областью после расширения, команда Болда может поднять его до 1:100, без необходимости расширения.

После того, как проект был готов к работе, Болд приступил к тестированию SkinGun в клинических испытаниях. Это означает множество документов и тестов для оценки всего, от биосовместимости, до проверки того, что происходит, когда вы бросаете устройство на пол. Конечная цель – сделать технологию доступной в качестве повседневной практики для лечения жертв ожогов.

в 2013 году разработки технологии купила американская компания RenovaCare и назначила Томаса Болда на пост генерального директора компании. Тем не менее, все инженерные работы продолжаются в берлинской лаборатории немецкой компании Stem Cell Systems, с которой американская фирма по-прежнему сотрудничает и в которой впервые родилась идея пистолета, распыляющего стволовые клетки.

В начале 2018 года RenovaCare опубликовала результаты ретроспективного анализа 44 больных с тяжелыми ожогами второй степени и большой площади ожогов, которые были обработаны с технологией SkinGun и CellMist System.

«Общие клинические результаты были очень удовлетворительными», – писали авторы исследования в пресс-релизе. Больные в ходе анализа лечились от глубоких ожогов, включая газовые и химические ожоги, ожоги от взрывов, а также от горячей водой, дегтем, горящим бензином. По данным опубликованного анализа, использование технологии на таких ожоговых ранах «может обеспечить быструю реэпителизацию раны, особенно при больших площадях раны». Среднее время заживления было низким, независимо от тяжести или размера раны, говорится в сообщении компании.

Важно отметить, что у пациентов был очень короткий срок пребывания в больнице. Лучшее лечение сочетается с более низкими затратами для больниц и страховых компаний. Результаты клинических испытаний и минимальное пребывание в больнице для тяжелых ожоговых пациентов, подтверждают нашу убежденность в том, что наша Технология SkinGun должна выйти на рынок как можно быстрее. 

Потенциал этой технологии огромен: по мере того, как исследователи узнают больше о стволовых клетках и возможностях их применения, они могут начать распространять эту технологию на воссоздание жизненно важных органов, таких как сердце, почки и легкие – то, что может восстановить здоровье человека.

Поделиться