Результаты исследования, опубликованного в журнале Science Advances, показывают, насколько ученые продвинулись в регенеративной медицине по восстановлению полноценной кожи после ожогов и травм. Биотехнологи предложили метод 3D-печати аналога кожи с волосяным покровом, а в перспективе — с действующими сальными железами.
Биоинженеры в разных странах мира работают над созданием технологии, позволяющей восстанавливать поврежденные участки кожи так, чтобы на воссозданной коже росли волосы, а также действовали сальные железы.
Исследования американских ученых, описанные в статье, проводились по методу, при котором разные типы клеток кожи используются как «биочернила» для печати биоаналогов человеческой кожи с естественным волосяным покровом. «Нам удалось полностью воспроизвести трехмерную структуру волосяных луковиц при помощи полностью автоматической системы, построенной на базе трехмерного биопринтера и клеточных «биочернил». Наш подход можно использовать для быстрой проверки токсичности или регенеративных качеств различных веществ и лекарств, а также для выращивания аналогов кожи с волосяным покровом», — говорится в исследовании.
Ученые проводили эксперименты со сфероидами, трехмерными культурами клеток. Эти клеточные структуры используются для воспроизведения сложно устроенных тканей человека, к которым относятся и волосяные луковицы. Исследователи сообщили, что возможность использовать сфероиды из DPC-клеток (дендритные поляризованные клетки — тип иммунных клеток, участвующих в обнаружении и устранении патогенов) определенного типа кожи для выращивания полноценных волосяных луковиц была обнаружена 10 лет назад. Для этого необходимо поместить сфероиды в специальную питательную среду, в капли гидрогелей. Таким образом получается небольшое количество «зародышей» волосяных луковиц, способных производить волосы после их пересадки в кожу.
Ученые автоматизировали их получение с помощью 3D-печати, разработав несколько видов «биочернил» на базе культур DPC-клеток, кератиноцитов, меланоцитов и других типов клеток кожи. Их применили для печати сфероидов, способных превращаться в волосяные луковицы. По такому же типу, предположили исследователи, возможно «печатать», например, сальные железы. Внедрение этой технологии позволит в будущем полностью восстанавливать кожу после ожогов и травм. Разработчики метода считают, что подобные материалы можно использовать для регенерации поврежденных кожных покровов, а также для тестирования косметики.
Ранее мы писали, что российская компания «Акрус Биомед» с Институтом биологии развития имени Н.К. Кольцова РАН разработали и планируют выпускать собственные биопрепараты для заживления ожогов, ран и язв. В основе уникальных отечественных биомедицинских клеточных продуктов (БМКП) — выращенные клетки кожи человека и специальный носитель. С их применением кожа восстановится намного быстрее и без рубцов.
