Când tehnologia întâlnește medicina. Arsurile vor putea fi vindecate „printând” straturile de piele

Imaginile din filmele science-fiction, în care un bioprinter cu celulele pacientului se rotește în jurul patului și vindecă pe loc rănile sau arsurile, se poate să nu mai fie chiar de domeniul fantasticului. 

Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) a creat un astfel de sistem mobil de bioprint pentru piele - primul de acest fel - care permite ca pielea bi-stratificată să fie imprimată direct în zona rănii. „Aspectul unic al acestei tehnologii este mobilitatea sistemului și capacitatea de a asigura gestionarea la fața locului a rănilor extinse prin scanarea și măsurarea acestora pentru a depune celulele direct în locul în care sunt necesare pentru a crea pielea”, a spus Sean Murphy, Ph.D., un profesor asistent WFIRM, care a fost autorul principal al lucrării publicate în revista Nature's Scientific Reports.

Răni cronice, vindecate prin printarea straturilor de piele

Răni cronice sau care nu se vindecă precum ulcerele cauzate de diabet afectează foarte mulți oameni și sunt foarte costisitoare, deoarece necesită adesea tratamente complexe. Se estimează, de asemenea, că rănile prin arsură reprezintă 10-30%, în cazul victimelor printre personalul militar care luptă în războaie.

Celulele pielii - fibroblastele dermice și keratinocitele epidermice - sunt izolate dintr-o mică biopsie a țesutului nedeteriorat și extins. Fibroblastele sunt celule care sintetizează matricea extracelulară și colagenul care joacă un rol important în vindecarea rănilor, în timp ce keratinocitele sunt celulele predominante găsite în epidermă, stratul exterior al pielii.

Celulele sunt amestecate într-un hidrogel și plasate în bioprinter. Tehnologia integrată de imagistică, care implică un dispozitiv care scanează rana, alimentează datele în software pentru a spune capetelor de imprimare ce fel de celulele să livreze și exact pe rană, strat cu strat. Astfel se repetă și se accelerează formarea structurii și funcției normale a pielii. Cercetatorii au făcut o demonstrație a sistemului, imprimând pielea direct pe modele pre-clinice.

Următorul pas este de a efectua un studiu clinic la om. În prezent, grefele de piele pentru tratarea rănilor și arsurilor sunt tehnica „standard”, dar o acoperire adecvată a rănilor este adesea o provocare, în special atunci când există o disponibilitate limitată a pielii sănătoase de recoltat. Grafturile de piele de la donatori sunt o opțiune, dar există riscul de respingere imună a grefei și formarea cicatricilor. Cu ajutorul sistemului bioprinter WFIRM, cercetătorii au folosit piele care se formează în afara centrului plăgii și acest lucru s-a întâmplat numai când sunt folosite celulele proprii ale pacientului, deoarece țesutul a fost acceptat și nu a fost respins.

Tehnologia, mobilă

„Tehnologia are potențialul de a elimina nevoia de grefe de piele dureroase care provoacă o desfigurare ulterioară pentru pacienții care suferă răni mari sau arsuri”, a declarat directorul WFIRM Anthony Atala, M.D., și un co-autor al publicației.

Un bioprinter mobil care poate oferi ttratarea „la fața locului” a rănilor mari (marilor arși) ar putea contribui la accelerarea furnizarii de îngrijiri și la scăderea costurilor pentru pacienți.

„Dacă livrați celulele pacientului, acestea contribuie activ la vindecarea rănilor, organizând un front pentru a începe procesul de vindecare mult mai rapid”, a declarat James Yoo, MD, Ph.D, care a condus echipa de cercetare și a co-autorizat lucrarea. Cu toate că exista alte tipuri de produse disponibile pentru a trata rănile și de a le ajuta să se închidă, aceste produse nu contribuie, de fapt, direct la crearea de piele.

Studiul original poate fi găsit AICI