Искусственная кожа залатает раны

Анна Соснора

Искусственная кожа, или, как ее еще называют, живой эквивалент кожи, необходима в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами - она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране инновационная разработка петербургских ученых до сих пор не получила широкого внедрения в клиническую практику…　

Искусственная кожа является аналогом кожи человека по строению и частично по функциям. Для ее создания используются коллаген животного происхождения и 　клетки кожи человека. В начале восьмидесятых годов ХХ века, когда учеными США были созданы первые образцы искусственной кожи, коллаген выделяли из хвостов лабораторных крыс. Позже коллаген стали выделять из телячьих шкур. А вот клетки при получении этого продукта можно использовать как от самого пациента, так и чужие,　донорские. Донорский материал используется для создания 　банков клеток кожи. При этом 　предварительно весь клеточный материал тестируется на отсутствие　 инфекций. В итоге в банки попадает только кожа здоровых людей.

В России за эти разработки взялись 20 лет назад - в Москве американскую технологию воспроизвели в Институте биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН,　 в Петербурге - в Институте цитологии РАН.

Для чего же нужен живой эквивалент кожи человека? Следует отметить, что термин “искусственная кожа” не очень корректный, уместнее применять обозначение “биологически активное раневое покрытие”, так как это всего лишь временная «заплатка» для раны. Временная, но очень эффективная: в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами она позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни. Более 30 лет эта технология успешно применяется в ожоговых центрах США и Западной Европы, а в нашей стране до сих пор она так и не получила широкого внедрения в клиническую практику.

В мае 2011 года ученые петербургской биотехнологической компании «Транс-Технологии» Группы компаний Алкор Био получили патент на новый продукт, призванный ускорять заживление ран. Практически все разработчики - выпускники Санкт-Петербургского государственного университета: кафедры цитологии и гистологии, кафедры эмбриологии и кафедры микробиологии. Свое изобретение ученые назвали «Биологически активное раневое покрытие».

О том, чем этот продукт отличается от своих предшественников и в чем его преимущество, мы беседуем с научным сотрудником компании «Транс-Технологии» Евгением Кановым.

- Евгений, сколько лет длилась разработка этого продукта?

- История создания этого инновационного продукта началась в 2006 году, когда в компании «Транс-Технологии» приступили к разработке самой ранней версии раневого покрытия «Неоскин». Для получения продукта «Неоскин» было налажено выделение, очистка и культивирование клеток кожи человека. Кроме этого, было налажено производство коллагена из кожи теленка. В конце 2008 года «Неоскин» прошел клинические испытания и был готов к регистрации. Клинические испытания «Неоскина» показали, что его использование в комплексном лечении людей с тяжелыми термическими травмами позволяет значительно сократить сроки восстановления кожного покрова, снизить частоту осложнений ожоговой болезни, уменьшить длительность пребывания больных в стационаре за счет ускорения заживления ран, особенно при критических размерах ожогов. Были случаи, когда применение этой биологически активной повязки помогало спасти　 людей, у которых площадь ожога достигала 70 процентов поверхности тела. Кроме этого «Неоскин» оказался эффективным средством 　при лечении трофических язв: зачастую начинали затягиваться, заживать практически безнадежные трофические язвы, на месте некрозов появлялись островки живой ткани. Но заявку на патент компания «Транс-Технологии» в случае с «Неоскином» не подавала. Дело в том, что принцип, по которому построен этот продукт, не оригинален, он давно запатентован на Западе. Подобные методики уже несколько десятилетий успешно применяются за рубежом в ожоговой терапии.

Кожа человека состоит из двух частей: эпидермиса (покровный многослойный эпителий) и дермы (соединительно-тканная часть кожи), и по тому же принципу построена и искусственная кожа. Ее основа - это коллагеновый гель, содержащий дермальные　 клетки - фибробласты (аналог дермы, которая тоже содержит много коллагена и фибробластов). Сверху на коллагеновый гель наслаиваются эпителиальные 　клетки - кератиноциты, которые образуют аналог эпидермиса, верхнего слоя кожи. То есть это такой двухслойный пирог, который повторяет строение кожи. Таким образом, на рану накладывается изделие 　той же структуры, что и　 кожа пациента. Но сама искусственная кожа 　приживается лишь на время, зато входящие в ее состав клетки 　активно секретируют различные ростовые факторы, которые　 стимулируют собственные клетки пациента к делению и миграции в область раны. Благодаря этому рана начинает быстрее затягиваться по краям. Кожа восстанавливается. Клетки донора постепенно замещаются вновь образованными клетками самого 　больного. Выходит, что как такового отторжения искусственной кожи не происходит, идет постепенное ее замещение на собственную кожу пациента. Конечно, в качестве источника кожи можно использовать и собственную кожу пациента с неповреждённых участков, но при ожогах большой площади, этого, как правило, не хватает.

- В чем отличие нового раневого покрытия?

- Новизна в том, что в этой двухслойной повязке нижний слой - твердый, состоит из микробной целлюлозы, которая оказывает механическую поддержку слою, несущему ростовые факторы. Вторым слоем здесь служит коллагеновый гель. А активным началом, которое стимулирует заживление раны, здесь могут служить как клетки кожи человека, так и лизат форменных элементов крови – кровяных пластинок. Использование кровяных пластинок в составе такой повязки - подход, безусловно, новый.

Как известно, в крови человека циркулирует достаточно большое количество кровяных пластинок, они принимают участие в одной из важнейших защитных функций организма - свертывании крови. Но, кроме этого, кровяные пластинки содержат большое количество ростовых факторов, привлекающих другие клетки к месту повреждения сосудов, туда, где образовался тромб. Привлекающее влияние эти ростовые факторы оказывают и на клетки кожи. В результате, лизат кровяных пластинок оказывает заметное ранозаживляющее действие, и его использование в повязке весьма полезно. Лизат кровяных пластинок представляет собой разрушенные клетки и содержит, помимо ростовых факторов, и некоторые белки свертывания крови, которые также могут служить ростовыми факторами.

Так вот, оказалось, что лизат кровяных пластинок в составе повязки оказывает более заметное ранозаживляющее действие, чем клетки кожи. Причина: содержание ростовых факторов в раневом покрытии с лизатом кровяных пластинок выше, чем в материале с клетками кожи. Для получения лизата можно использовать просроченные кровяные пластинки донорской крови, которые уже не могут применяться службой крови.

В клинической практике живой эквивалент кожи успешно применяют и совместно с аутодермопластикой. Когда у пациента глубокое поражение кожи большой площади, нередко 　без аутодермопластики просто не обойтись: у больного берут лоскут неповрежденной кожи, перфорируют его, растягивают и прикладывают к пораженному участку. Но, к сожалению, очень часто такой трансплантат не приживается и лизируется, то есть попросту растворяется. 　Использование искусственной кожи совместно с аутотрансплантатом повышает степень его приживляемости, что, в свою очередь, повышает эффективность восстановления кожи. Конечно, использование тканеинженерных аналогов кожи- это не панацея, но, в то же время, это метод, который уже доказал свою эффективность и безопасность. Правда, у нас в стране врачи имеют возможность с ним работать только в рамках клинических испытаний. Дело в том, что те научные институты, которым в свое время удалось зарегистрировать этот продукт, не имеют производства, то есть не способны обеспечивать ожоговые отделения больниц достаточным количеством живого эквивалента кожи человека. А компаниям, у которых есть производство, не удается в рамках нынешнего законодательства зарегистрировать продукт, невзирая на то что пройдены все необходимые токсикологические и клинические испытания. Что же касается мировых тенденций в этой области, то 　ученые идут по пути замены коллагена животного происхождения на какой-то другой, синтетический и/или натуральный, носитель, который будет удовлетворять тем же требованиям - биосовместимости и биодеградируемости. В частности, американские ученые внедряют второе поколение живого эквивалента　 на основе коллагена человеческого происхождения. Для этого они используют искусственную матрицу, заселяют ее клетками кожи человека, а эти клетки, в свою очередь, 　нарабатывают коллаген, который постепенно замещает эту матрицу. То есть коллаген является 　продуктом синтеза самих клеток. Естественно, эти технологии запатентованы. А в России всё еще　не внедрён метод тридцатилетней давности.

- Когда новое раневое покрытие начнет применяться в клинической практике?

- Должен сказать, что патент не дает, конечно, никаких разрешений на клиническое применение. В ближайших планах компании - проведение масштабных доклинических исследований «Биологически активного раневого покрытия» на животных моделях. Только после этого станут возможными клинические испытания и регистрация в Росздравнадзоре. Правда, к примеру, «Неоскин» нам так и не удалось зарегистрировать. Росздравнадзор сначала очень долго решал, как его зарегистрировать: как изделие медицинского назначения или как лекарственное средство. А потом перестраховался и предложил регистрировать «Неоскин» как лекарственное средство, то есть проходить полный цикл испытаний. А это очень долго и дорого. Поэтому регистрация «Неоскина» пока остановлена на неопределенное время. К тому же, в настоящее время государство намерено упорядочить деятельность в области клеточных технологий, и с этой целью в конце 2010 года Минздравсоцразвития России представило проект федерального закона «О применении биомедицинских клеточных технологий в медицинской практике». Сейчас этот проект закона только обсуждается, и поэтому все госучреждения, регистрирующие продукцию такого рода, стараются регистрировать поменьше, поскольку пока не совсем понятно, куда повернется политика государства в сфере клеточных технологий.

Кстати, плюс нашего нового изделия, если говорить о предстоящей регистрации, еще и в том, что здесь отсутствуют клетки кожи, да и вообще целые клетки, то есть, строго говоря, это не клеточный продукт. Хотя, конечно, это изделие все равно подпадает под понятие «клеточные технологии». Но при этом «Биологически активное раневое покрытие», как изделие, получаемое с применением клеток крови, лучше поддается стандартизации, оно безопаснее, чем изделия с применением клеток кожи, и понятнее клиницистам, поскольку продукты крови уже давно используются в клинической практике для переливания.