Revoluce v léčbě diabetických ran: Buňky vyrábí hojivý materiál, který tělo neodmítne

Diabetes postihuje jen ve Spojených státech více než 40 milionů lidí a pro mnohé znamená celoživotní bolest. Zhoršující se krevní oběh často vede k nehojícím se vředům na končetinách, zejména na nohou a chodidlech.

Diabetes postihuje jen ve Spojených státech více než 40 milionů lidí a pro mnohé znamená celoživotní bolest. Zhoršující se krevní oběh často vede k nehojícím se vředům na končetinách, zejména na nohou a chodidlech. Tyto diabetické vředy jsou jedním z nejobtížněji léčitelných typů ran, jelikož se na jejich vzniku podílí chronický zánět, potíže s tvorbou kapilár přenášejících živiny a přehnaně aktivní imunitní buňky napadající hojící se tkáň. Podle meta-analýzy z roku 2024, publikované v International Wound Journal, je 31 % postižených pacientů nuceno podstoupit amputaci.

Současné léčebné postupy mají řadu nevýhod. Často se používají biologické produkty z dárců, jako jsou materiály z prasat nebo lidské kůže z kadaverů, které byly zpracovány k odstranění buněk. Produkty z prasat však mohou vyvolat imunitní reakce nebo citlivost. Lidské dárcovské tkáně jsou omezené a často pocházejí od starších dárců s nižší regenerační schopností. Navíc variabilita mezi dárci může vést k nekonzistentnosti a špatnému mechanickému přizpůsobení tkáni pacienta, což může zpomalit hojení nebo vyprovokovat imunitní systém pacienta k napadení struktur určených k léčbě. Tyto léčby mohou také vést k zjizvení.

Tým vědců z Texas A&M University, vedený profesorem biomedicínského inženýrství Dr. Fengem Zhaem, pracuje na potenciálním řešení: novém obvazu na rány, který využívá materiály vytvořené lidskými buňkami – avšak bez samotných buněk. Výsledky svého výzkumu nedávno publikovali v časopise Acta Biomaterialia. „Pro tuto regeneraci používáme biologický materiál odvozený z lidských buněk, nazývaný propletená extracelulární matrice,“ vysvětluje Dr. Zhao. „Pokud je vyrábíte z lidských buněk, máte neomezený zdroj. Při použití upravených buněk získáte stabilnější kvalitu.“

Dr. Zhao se svými kolegy vyvinul metodu, jak navést laboratorně pěstované buňky k vytvoření struktur přesně takových, jaké se nacházejí v lidské kůži. Buňkám je poskytnut rámec, který funguje jako základ domu, a ony na tuto strukturu reagují a „dům“ postaví. Jakmile jsou struktury vytvořeny, vědci mohou lidské buňky, které je postavily, zcela odstranit. Tím se eliminuje riziko biomechanické nekompatibility nebo imunitní reakce. „Používáme detergenty k jejich úplnému vymytí. Pak je to jen biologický materiál,“ říká Dr. Zhao. „Jakmile buňky strukturu postaví, ‚vyhodíme‘ je. Pak máme tuto strukturu, která organizuje buňky v těle. Postupně bude remodelována a nahrazena nativní tkání. Náš materiál se pak postupně rozpustí a je nahrazen přirozenou tkání.“

Tento přístup nabízí řešení mnoha problémů spojených se stávajícími léčbami. Materiál je stabilní, má neomezený zdroj a minimalizuje riziko odmítnutí nebo přenosu patogenů. V současné době jsou tyto lidské buňky a materiál, který produkují, kultivovány v laboratorních miskách, což omezuje produkci a může vést k variabilitě mezi šaržemi. Dr. Zhao plánuje rozšířit výrobu pomocí bioreaktorů, které poskytnou potřebný základní rámec a vhodné mechanické prostředí, čímž navedou buňky k vytvoření jednotných struktur. Tento přístup umožní rychlejší produkci a konzistentnější, standardizované materiály, což by mohlo výrazně zlepšit životy milionů pacientů s diabetickými vředy.