Sztuczna skóra jest syntetycznym (wyprodukowanym laboratoryjnie) substytutem ludzkiej skóry, który może uratować życie ciężko poparzonych pacjentów. Jest powszechnie używana w szpitalach na całym świecie. Jakie były jej początki?
Skóra składa się z dwóch warstw zwanych naskórkiem (warstwa zewnętrzna) i skórą właściwą (warstwa wewnętrzna). Jest największym organem człowieka, pokrywającym całe ciało, stanowiącym barierę dla szkodliwych bakterii i toksyn.
Najpoważniejsze urazy skóry wynikają z poparzeń. Taka skóra jest podatna na infekcje i odwodnienie. Pacjenci z oparzeniami przebywają w szpitalach w sterylnych pomieszczeniach – rokowania zależą od stopnia obrażeń. Zawsze jednak jest potrzebny przeszczep „nowej” skóry. Najlepsze są tzw. przeszczepy autologiczne, czyli pobrane z innej, niepoparzonej części ciała (np. uda w przypadku poparzeń rąk i odwrotnie). Ale ilości skóry w naszym organizmie są ograniczone, dlatego naukowcy starają się stworzyć w warunkach laboratoryjnych sztuczną skórę. Może ona pomóc uratować miliony istnień.
Innowacyjny Graftskin
Świat nauki od dawna szuka substytutu skóry. Pierwszy syntetyczny naskórek został wynaleziony przez Johna F. Burke’a z Massachusetts General Hospital oraz Ioannisa V. Yannasa z MIT. Burke leczył ofiary oparzeń, a Yannas studiował kolagen – białko obecne w ludzkiej skórze.
Ich zespół wykorzystał plastik, tkanki krowie i tkanki chrzęstne rekina do opracowania pierwszej sztucznej skory – było to w 1981 r. Preparat nazwany Silastic użyto u 10 poważnie poparzonych pacjentów – u jednego z nich poparzenia obejmowały ponad 50% ciała. Burke wyjaśnił, że komórki krowy i rekina zostały wchłonięte przez organizm, a na istniejącym rusztowaniu wyrosły nowe ludzkie komórki – to zaledwie w ciągu miesiąca. Po ściągnięciu silikonowego opatrunku, obszar, który wcześniej był „poważnie poparzony” określono jako „po oparzeniu słonecznym”.
Na pobliskim Uniwersytecie Harvarda, Howard Green hodował komórki ludzkiej skóry w sterylnych warunkach. Z maleńkiego kawałka skóry wytworzył cały arkusz ludzkich komórek epidermalnych. Kiedy jednak wyhodowana skóra została umieszczona na obszarze rany, była odrzucana przez system immunologiczny. Green współpracował później z Eugenem Bellem z MIT, który założył grupę badawczą o nazwie Organogeneza.
Celem badań w Organogenezie było stworzenie sztucznej skóry, która zawierałaby zarówno warstwę naskórka, jak i nie była odrzucana przez układ odpornościowy pacjenta. Zespoły Organogenezy ostatecznie stworzyły niezwykły produkt o nazwie Graftskin – żywy odpowiednik skóry wykonany z oczyszczonego kolagenu wołowego (wołowego lub krowiego), do którego „zasiane” są niektóre z własnych komórek skórnych pacjenta. Na górze tej warstwy znajduje się warstwa naskórka wyhodowanych ludzkich komórek skóry.
W badaniach klinicznych przeszczepy Graftskina nie były odrzucane przez układ odpornościowy pacjenta. W badaniach szpitalnych badano ofiary poparzeń, jak również pacjentów potrzebujących przeszczepów skórnych po zabiegach onkologicznych. Syntetyczna skóra Graftskin stała się powszechną metodą leczenia oparzeń i innych poważnych schorzeń skóry.
Nad różnymi modyfikacjami sztucznej skóry pracują zespoły badawcze z całego świata. Czy w 2021 r. pojawi się kolejny z nich? Na to pytanie odpowiedź zna tylko czas.
