Vědcům se podařil tisk umělé kůže, která umožní vývoj cév

Tisk umělé kůže
Tisk umělé kůže

Cévami proudí krev, a proto jsou klíčové pro vyživování kůže. Vědcům se až nyní na 3D tiskárně podařil tisk umělé kůže, ve které cévy rostou.

Při tisku umělé kůže je klíčovým momentem takzvaný „bioinkoust“. To je směs buněk, proteinů a dalších biologických složek, která se vloží do 3D tiskárny. Ta vytiskne strukturu, která se lidské kůži velice podobá. Taková technologie se v klinické praxi už využívá. Je ovšem použitelná pouze pro svrchní část kůže. V jejích hlubších vrstvách ale už najdeme cévy a nervová zakončení - cévami proudí krev, která kůži vyživuje. 

Američtí biotechnologové z Rensselaerova polytechnického institutu do bioinkoustu přidali cévní buňky z pupečníku a placenty. Tyto buňky v sobě mají zakódované, že se z nich mají stát právě cévy. Doplnili je zvířecím kolagenem a dalšími strukturálními buňkami, které se v kůži běžně vyskytují. Touto směsí naplnili cartridge 3D tiskárny.

Vytištěnou kůži jsme položili na poranění laboratorní myši a viděli, jak pěkně interaguje se zvířecí kůží a tkání. Během několika týdnů se vytvořila cévní struktura velice podobná té, kterou najdeme v živé kůži. Bylo pro nás vzrušující vidět, že máme spojení mezi cévami laboratorní myši, a těmi, které se vytvořily ve vytištěném kousku kůže. Vidět, že jsme dosáhli interakce mezi přirozenou a vytištěnou tkání.
Pankaj Karande, Rensselaerův polytechnický institut

Výzkumníci sice označují za úspěch, že se jim vytištěnou kůži podařilo laboratorním myším implantovat, pro jakékoliv další využití jejich nápadu v klinické praxi ale bude ještě třeba náročného výzkumu.

Pokusná zvířata jsou zatím přizpůsobena tak, aby lidské buňky neodvrhla, mají tedy poškozený imunitní systém. A to u zdravého lidského příjemce už jenom kvůli zahojení rány nemůžeme udělat. Všechny materiály, které se pro tento experiment používají, jsou z tkání blízkých embryonálním buňkám. To znamená, že to jsou tkáně odebírané těsně po porodu. Je to materiál, který určitě nemá například konkrétní šedesátiletý pacient, kterému chcete léčit popáleninu či nějakou rozsáhlou ránu. 
Prof. Petr Arenberger, přednosta Dermatovenerologické kliniky a ředitel Fakultní nemocnice Královské Vinohrady

Novou vytištěnou kůži musí pacientovo tělo přijmout

Imunitní systém organismu jakoukoliv cizí živou tkáň odvrhne. Podle Petra Arenbergera je jedinou cestou připravení takové kůže z vlastních buněk pacienta. Ve Fakultní nemocnici Královské Vinohrady například připravují experimentální buňky, které připomínají buňky kmenové. „To znamená, že odeberete třeba materiál tukové tkáně, a zpracujete ho tak, že v něm pak najdete buňky, které připomínají buňky embryonální,“ vysvětluje Petr Arenberger. A takové buňky jsou schopné změnit se po dalších úpravách buď na kožní buňky, nebo na buňky cévní. 

Pokud se podaří vyrobit novou kůži z materiálu, který je pacientovi vlastní, může jeho tělo vytištěnou kůži přijmout.

Vytištěná kůže bude mít v oblasti medicíny velmi široké využití, výrazně by se usnadnila léčba rozsáhlých popálenin a léčba chronických ran, jako jsou například bércové vředy nebo proleženiny. Evropská kosmická agentura dokonce počítá s tím, že kůži, ale i kosti vytištěné na 3D tiskárně kosmonauti využijí při letu na Mars.

Spustit audio
autoři: Daniel Mrázek, Marek Kuchařík|zdroj: Český rozhlas

Související