Епідермальний пласт трансгенної шкіри, вирощеної на фібрин.
Фото: Tobias Hirsch et alвчені і лікарі з Німеччини і Італії два роки тому змогли замінити 80 відсотків шкіри хлопчика, який страждає бульозним епідермолізом, трансгенної шкірою з його власних клітин. Хвороба не виявлялася знову. Дослідження опубліковане в Nature, - пише N + 1 .
Бульозний епідермоліз (БЕ) - генетичне захворювання, для якого характерне утворення бульбашок і ерозій на шкірі і слизових оболонках, а також чутливість шкіри до незначних травм. БЕ ділиться на три основних типи: простий, прикордонний, дистрофічний, які визначаються рівнем освіти бульбашок в шарах шкіри. При прикордонному типі, яким страждав пацієнт, бульбашки утворюються на рівні світлої пластинки (lamina lucida).
Це пов'язано з порушенням роботи гена LAMB3, який кодує епідермальний якірний білок ламінін β3. При цьому порушується механічний зв'язок епідермісу і дерми. Пацієнти відчувають сильні болі, часто страждають шкірними інфекціями і онкологічними захворюванням. Раніше ця хвороба вважалася невиліковною. За даними міжнародної асоціації DEBRA International cейчас в світі їй хворіє близько півмільйона людей (в США один з 50 000 дітей народжується з бульозним епідермолізом).
В ході телефонної прес-конференції Nature автори дослідження розповіли, що прогнози пацієнта, з яким вони працювали, були дуже поганими, він втратив майже весь епідерміс, страждав на дистрофію, йому був постійно необхідний морфін. Протягом останнього перед початком експерименту року він харчувався тільки через трубку, і підтримка його життя вимагало великих зусиль. На той момент пацієнтові було сім років. Трансплантація шкіри батька і спроби використовувати штучні аналоги не допомагали - шкіра не приживалася, і лікарі вважали, що шансів на виживання у пацієнта практично немає. Зараз, через два роки, він живий, відчуває себе добре, займається в школі спортом, і на шкірі його немає бульбашок.
Для того, щоб створити трансгенну шкіру, у пацієнта брали біопсію епідермісу (близько чотирьох квадратних сантиметрів) і вирощували на фібринових шарах окремі його культури. Їх обробляли ретровірусними векторами, що вносять копію "здорового", що працює гена LAMB3 в геном. Ген потрапляв при цьому в довільне місце, однак ПЛР-аналіз показав, що найчастіше він потрапляє в некодуючі послідовності генома і не порушує роботу інших генів. За час роботи з трансгенної шкірою вчені не спостерігали будь-яких проблем, пов'язаних з використанням ретровірусних векторів для модифікації генома. Крім того, вони підкреслюють, що генетичні модифікації в цьому типі операцій зачіпають тільки шкіру, тому немає ризику впливу на решті організм.
Культури клітин епідермісу вирощували в формі великих пластів, товщину яких можна було регулювати, подібно до того, як вирощують культури власних клеткок пацієнтів шкіри при опіках. Пласти потім акуратно поміщалися на відкриті ділянки дерми, попередньо піддані ретельній антибактеріальній обробці. Зшивання і будь-яких інших механічних маніпуляцій при цьому не було потрібно, пласти приживалися самостійно.
Первинна стабілізація нової шкіри, повідомили вчені, займає близько двох тижнів. Після цього шкіра виглядає і відчувається майже як власна. На ній також поступово починають рости волосся і розвиватися потові і сальні залози. Трансплантацію проводили в три етапи, а в цілому все лікування зайняло близько восьми місяців.
а. Пацієнт перед операцією. b. Схема уражених ділянок (зеленим позначені зони з бульбашками, червоним - з втраченим епідермісом), с. Відновлена шкіра з малою кількістю бульбашок (≤2% поверхні), d. Нормальна еластичність шкіри. е. Відсутність нових бульбашок на ділянці, звідки брали біопсію.
Tobias Hirsch et al / Nature 2017
Вчені вважають, що шкіра пацієнта буде залишатися здоровою протягом всього його життя, оскільки генетичні модифікації були внесені, в тому числі, в прогеніторні клітини (стовбурові клітини на первинних етапах диференціювання). Ці клітини підтримують чисельність своєї популяції на певному рівні і в разі потреби замінюють клітини епідермісу (повністю епідерміс замінюється приблизно раз на місяць). Відстеження клонів клітин показало, що за довготривалу регенерацію епідермісу відповідають, в основному, так звані "голоклональние" (довгоживучі і практично не диференційовані) стовбурові клітини. Вчені підкреслили, що пацієнт, якому в 2006 році в ході аналогічної операції замінили шкіру ніг, залишається здоровим вже 11 років.
Поступове заміщення епідермісу різними типами прогеніторних клітин. Фото: Tobias Hirsch et al
В даний момент вчені почали два нових паралельних клінічних дослідження, в ході яких вони планують удосконалювати свій метод і відслідковувати можливі побічні ефекти.
Читайте найважливіші та найцікавіші новини в нашому Telegram
