3D tiskárna vám (jednou) možná nahradí popálenou kůži
TLDR verze: Vědátoři z Toronta přišli s 3D tiskárnou tisknoucí kůži. Jde o slibný projekt, nicméně zatím jej stále čekají klinické testy na lidech. Studie tu.
Není tisk jako tisk
Říká se, že poctivého nepálí, ale osobně nemohu bohužel souhlasit. Lékaři na celém světe ošetřují ročně až půl milionu případů těžkých popálenin a každý rok na následky popálenin zemře okolo 3 000 lidí! A, co hůře, navzdory medicínskému pokroku v léčbě popálenin jsme se za poslední dekády zase tak daleko v této sféře neposunuli…
V současnosti se při léčbě těžkých popálenin nejčastěji používají tzv. kožní štěpy, kdy je pacientovi odebrána část zdravé kůže která se použije na nahrazení kůže spálené. Při rozsáhlých popáleninách, které pokrývají více než 20% těla pacienta, jsou ale kožní štěpy obtížné. Kvůli množství odebrané zdravé kůže navíc hrozí větší riziko infekce a upadnutí pacienta do šoku.
Řešení tohoto problému by mohl poskytnout přístroj ReverTome, který vyvinuli kanadští vědci Richard Cheng a Axel Guenther z popáleninového centra Rosse Tilleyho v Torontu. Tento přístroj vypadá jako futuristická zbraň, ale jedná se v podstatě o ruční tiskárnu na kůži.
Mašina totiž nanáší na popáleninu gelovou vrstvu „bioinkoustu“. Tento gel je tvořen kolagenem a fimbrinem a jsou v něm rozptýlené kmenové buňky získané z kostní dřeně pacienta. Tyto kmenové buňky se v místě popáleniny změní na buňky kožní a budou se dále dělit, čímž výrazně urychlí tvorbu nové kůže. Gel také obsahuje živiny a látky podporující hojení.
Přístroj disponuje rotační tiskovou hlavici, která rovnoměrně nanáší gelovou vrstvu i na nerovný povrch kůže. Gel zatuhne na povrchu popáleniny a má tak jak hojivou, tak ochrannou funkci, protože brání proniknutí infekce přes poškozenou tkáň. Udělátko tak na popálené místo v podstatě natiskne provizorní kůži, která urychlí hojení a zároveň omezí vznik jizev.
Míří tak popáleniny a jejich nedokonalé hojení konečně do důchodu?
Klady i zápory
Vypadá to skutečně optimisticky, a přinejmenším se zdá, že tisk tkání pomocí 3D tisku by mohl mít několik výhod oproti starším metodám. Biotisk ostatně vloni udělal obrovský pokrok, proč by tedy měla být kůže v něčem odlišná od komplexnějších orgánů?
Velkým benefitem této technologie oproti klasickým kožním štěpům je především absence nutnosti odběrů zdravé kůže. To by u pacientů s rozsáhlými popáleninami výrazně zvýšilo jejich šance na přežití a omezilo i náklady na péči.
Podobná metoda „provizorní“ kůže již existuje a možná jste o ní už slyšeli. Jedná se o metodu kdy je na popálenou kůži nanesena vyčištěná kůže z ryby tilápie. Jakkoli zvláštně to může znít, jedná se o rychle se rozšiřující a účinnou metodu. Kůže z tilápie totiž přilne na poškozenou tkáň a je svým složením podobná lidské kůži, což podporuje hojení. Rybí kůže také brání proniknutí infekce a omezuje tvorbu jizev.
Oproti léčbě tilápií kůží má však ReverTome výhodu v tom, že v gelové matrici náhradní „kůže“ jsou obsaženy kmenové buňky, které výrazně urychlují hojení. Gelová matrice se také na rozdíl od tilápií kůže zcela vstřebá, a navíc při léčbě nevypadáte jako nepovedená mořská panna.
Na stranu druhou, odebírání kmenových buněk pacienta také není úplně metoda, kterou provede každý druhý obvoďák na počkání. A zamezuje rozhodně ambulantní aplikaci tisku tkání, který by mohl pomoct nejefektivněji. Jednoduše protože ambulance asi nebude mít po ruce kmenové buňky pacienta. Teoreticky by sice bylo asi časem možné přijít s buňkami cizími, které budou maximálně inertní (takže tělo novou tkáň obvykle nenapadne), ale i to se jeví spíše jako dočasné řešení.
Drsné jizvy, které jste si přivodili udělali ve Vietnamu anebo při přípravě snídaně, tak budou nejspíše – ač v menší míře – i záležitostí budoucnosti.
Doufám, že vám teď kontextová reklama prodává nějaké laciné čínské tiskárny.
Furt před klinickýma…
ReverTome je mladá technologie, ale s ohromným potenciálem k záchraně lidských životů. První prototyp vznikl teprve v roce 2018, a přístroj si od té doby prošel řadou změn. Současný model váží jen 1,4 kg a na jednu „náplň“ umí natisknout až 80cm2 náhradní kůže. Richard Cheng a Axel Guenther ale stále vyvíjejí nové a pokročilejší modely a věří, že již okolo roku 2025 by se tento přístroj mohl stát běžnou součástí výbavy popáleninových center.
K tomu bych dodal, že tým z Toronta samozřejmě není jediný, koho napadlo udělat tiskárnu na kůži. Vloni totéž realizoval třebas i tým z Wake Forestu. Obě skupiny ale zatím čeká to nejzásadnější, totiž klinické testy na skutečných pacientech!
Teprve poté, co se potvrdí, že tiskárny na kůži nezpůsobují více škody nežli užitku, bude možné metodu posunout blíže k pacientům. Za pár let se ale možná skutečně dočkáme toho, že když si spálíme kůži, prostě nám natisknou novou. Ale ruku do ohně bych za to ještě nedal!
[SKS, LL]
O biotisku taky víc níž, neasi:
Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.
