Η αντιμετώπιση εκτεταμένων εγκαυμάτων και άλλων τραυματισμών του δέρματος αποτελεί διαχρονικά πρόκληση για την ιατρική. Σε πολλές περιπτώσεις, η βλάβη είναι τόσο μεγάλη που αφαιρείται ουσιαστικά το δέρμα από μεγάλο τμήμα του σώματος και απαιτείται αντικατάσταση κάθε του στιβάδας. Το μέλλον των μοσχευμάτων δέρματος κινείται προς τη χρήση βιοσυνθετικών υλικών και τη δημιουργία καλλιεργημένου δέρματος, τα οποία προσφέρουν εναλλακτικές λύσεις στα παραδοσιακά αυτομοσχεύματα. Αυτές οι τεχνολογίες επιτρέπουν την αποφυγή της λήψης δέρματος από άλλη περιοχή του σώματος, μειώνοντας έτσι τις επεμβάσεις και τις πιθανές επιπλοκές, και παρέχουν λύσεις για σοβαρά τραύματα, εγκαύματα, ή την αποκατάσταση μετά από αφαίρεση δερματικών καρκινωμάτων.
Το πρόβλημα στον καθημερινό ασθενή
Ένα παράδειγμα: μία γυναίκα με εκτεταμένα εγκαύματα τα οποία «κατέστρεψαν» το δέρμα της σε περισσότερο από το ήμισυ του σώματός της. Σε αυτές τις περιπτώσεις, κάθε στιβάδα του πολύπλοκου αυτού οργάνου (του δέρματος) πρέπει να αντικατασταθεί με μοσχεύματα. Τα μοσχεύματα αυτά πρέπει να ληφθούν σταδιακά από άθικτα σημεία του σώματος, να επεκταθούν εργαστηριακά και να μεταφυτευθούν ώστε να καλύψουν τις περιοχές της βλάβης και αυτό με επιφύλαξη ότι υπάρχει αρκετός υγιής ιστός διαθέσιμος.
Μία νέα οπτική: «Κατασκευασμένο δέρμα κατά παραγγελία»
Ερευνητές όπως ο Anthony Atala, ειδικός στην αναγεννητική ιατρική στο Wake Forest University School of Medicine (ΗΠΑ), υιοθετούν μία διαφορετική εικόνα για τη θεραπεία των εγκαυμάτων: αντί για «λήψη μοσχεύματος από τον ίδιο τον ασθενή», στο εργαστήριο να κατασκευάζεται «κατά παραγγελία» δέρμα. Οι κλινικοί χρησιμοποιούν ήδη μοσχεύματα μονόστιβου επιθηλίου, δηλαδή μόνο της επιφανειακής στιβάδας της επιδερμίδας, για να προστατεύσουν τον ιστό κατά την επούλωση, αλλά αυτά είναι εμφανώς προσωρινά. Αντιθέτως, ο Atala στοχεύει στο να μετατρέψει κύτταρα δέρματος από ασθενείς σε «βιομελάνια» (bioinks), τα οποία μέσω 3D εκτύπωσης θα παράγουν πολύστιβιδους ιστούς που αναπαράγουν βασικές λειτουργίες του φυσικού δέρματος.
Το 2023 η ομάδα του πέτυχε ένα σημαντικό ορόσημο: εκτύπωσαν τριστρωματικά μοσχεύματα ανθρώπινου δέρματος που περιλάμβαναν μελανοκύτταρα, αγγειακές δομές και επίσης τριχοθυλάκια και όταν η τεχνική δοκιμάστηκε σε χοίρους, τα μοσχεύματα ενσωματώθηκαν αποδοτικά στον ιστό.
Γιατί το δέρμα είναι κατάλληλο όργανο για «κατασκευή» αλλά και δύσκολη πρόκληση;
Το δέρμα είναι σχετικά «εύκολος» στόχος για ανάπτυξη ιστών ως πολύστιβος ιστός που είναι, χωρίς την πολυπλοκότητα των πνευμόνων ή των νεφρών, όμως αυτό δεν σημαίνει ότι είναι απλή υπόθεση. Όπως επισημαίνει η χειρούργος εγκαυμάτων Angela Gibson από το University of Wisconsin–Madison: «ουσιαστικά και μεταφορικά: Μεταφυτεύουμε ένα όργανο».
Οι βασικές στιβάδες του δέρματος είναι: η επιδερμίδα, το χόριο από κάτω που υποστηρίζει την επιδερμίδα και παρέχει λειτουργίες όπως στήριξη, θρέψη, αγγεία, νεύρα και το υποδόριο. Η προσπάθεια να αναπαραχθούν όλες αυτές οι στοιβάδες με τις λειτουργίες τους είναι σύνθετη.
Υποκατάστατα δέρματος: Τι εννοούμε;
Τα υποκατάστατα δέρματος είναι βιοϋλικά που σκοπό έχουν να αντικαταστήσουν τμήματα του δέρματος, είτε μόνο την επιδερμίδα είτε και το χόριο και τις βαθύτερες στιβάδες, σε περιπτώσεις όπως εκτεταμένα εγκαύματα, χρόνιες πληγές ή μετά από αφαιρέσεις όγκων.
Παραδοσιακά, υπάρχουν μοσχεύματα από τον ίδιο τον ασθενή (αυτόλογα), αλλά απαιτούν χρόνο, δότρια περιοχή και έχουν περιορισμούς όταν οι ανάγκες είναι μεγάλες. Τα πλέον σύγχρονα υποκατάστατα στοχεύουν σε:
- Την αναπαραγωγή πολύστιβιδων δομών (επιδερμίδα + χόριο + υποδόριο)
- Την ενσωμάτωση αγγείωσης, νεύρων, τριχοθυλάκων, μελανοκυττάρων, και κυττάρων ανοσίας.
- Τη μείωση κινδύνου μόλυνσης, ουλοποιήσεων, παρατεταμένης νοσηλείας.
- Την δυνατότητα παραγωγής μεγαλύτερων επιφανειών ιστού μέσα σε λιγότερο χρόνο.
Τι νέες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται;
- Καλλιέργεια κυττάρων: Κερατινοκύτταρα, ινοβλάστες, μελανοκύτταρα, ακόμη και βλαστοκύτταρα αξιοποιούνται για να παραχθούν τμήματα δέρματος σε επίπεδο εργαστηρίου. Σε κλινικές μελέτες έχουν εφαρμοστεί κυτταρο-θεραπείες σε εγκαύματα με σημαντικά αποτελέσματα.
- Βιοϋλικά (scaffolds): Διάφορα υλικά όπως κολλαγόνο, ινοπολυμερή, υδρογέλες και βιοενεργά υπόστρωματα χρησιμοποιούνται ως βάση πάνω στην οποία αναπτύσσονται τα κύτταρα.
- 3D βιοεκτύπωση (bioprinting): Με τη χρήση «βιο-μελανιών» (bioinks) που περιέχουν κύτταρα, οι ερευνητές μπορούν να «εκτυπώσουν» στρώσεις ιστού με προκαθορισμένη γεωμετρία, συνδυάζοντας πολλαπλούς τύπους κυττάρων. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ταχύτερη παραγωγή και με πιο εξατομικευμένο αποτέλεσμα.
- Υποκατάστατα με αντιμικροβιακή δράση: Νέα υλικά υποκατάστασης αναπτύσσονται προκειμένου να αντιμετωπίσουν τον κίνδυνο μόλυνσης, για παράδειγμα, ένα υποκατάστατο με βάση δέρμα ψαριού που διατηρεί ωμέγα-3 λιπαρά οξέα με αντιμικροβιακή δράση.
Πού βρίσκονται σήμερα: Προκλήσεις & προοπτικές
- Έχει αποδειχθεί ότι η χρήση επιθηλιακών υποκαταστάτων μπορεί να μειώσει την ανάγκη για μεταμόσχευση μεγάλων τμημάτων δέρματος, ειδικά σε παιδιατρικούς ασθενείς.
- Κλινικές μελέτες δείχνουν ότι κυτταρο-θεραπείες μπορούν να βελτιώσουν την επούλωση, την επανεπιθηλιοποίηση, την αγγειογένεση και να μειώσουν την υπερτροφική ουλοποίηση.
- Όμως, ο χρόνος παραγωγής παραμένει σημαντικό εμπόδιο: η κατασκευή πλήρως λειτουργικού μοσχεύματος απαιτεί αρκετές εβδομάδες.
- Επίσης, το χάσμα μεταξύ εργαστηριακής επίτευξης και μεγάλης κλίμακας κλινικής εφαρμογής παραμένει. Η παραγωγή, ασφάλεια, μακροχρόνια αποτελεσματικότητα και έλεγχος ποιότητας είναι σύνθετα ζητήματα σε κυτταρο-θεραπείες και βιοϋλικά.
Τι σημαίνει αυτό για τον ασθενή και τον ιατρό
Για τον ασθενή με εκτεταμένο έγκαυμα ή άλλη σοβαρή τραυματική βλάβη του δέρματος, οι πιο σύγχρονες τεχνολογίες ανοίγουν τον δρόμο για:
- Μικρότερη νοσηλεία και λιγότερες επιπλοκές μολύνσεων
- Καλύτερη αισθητική και λειτουργική αποκατάσταση
- Εξατομικευμένες λύσεις (από τον ίδιο τον ασθενή οι κυτταρικοί πόροι)
Για τον ιατρό και την ομάδα αποκατάστασης, η ενημέρωση για τις νέες δυνατότητες σημαίνει ότι μπορεί να προτείνονται πιο προχωρημένες επιλογές, να γίνεται έγκαιρος προγραμματισμός και σε συνεργασία με ειδικά κέντρα αναγεννητικής ιατρικής να αξιολογείται η ένταξη του ασθενούς σε κλινικές δοκιμές ή εξειδικευμένα προγράμματα.
Clear Skin, Δερματολογικό Ιατρείο, Θηβών 166, Περιστέρι 121 31, τηλ. 21 0575 7490