Rany przewlekłe stanowią poważny problem dla pacjentów obciążonych wielochorobowo, np. z cukrzycą, niewydolnością krążenia, miażdżycą czy otyłością, ale także osób starszych. Ich rany po prostu nie chcą się goić, mimo zastosowania przeróżnych środków. To z kolei grozi martwicą, a więc i zwiększa ryzyko amputacji kończyny.
Czytaj też: Regeneracja wątroby “na żądanie” coraz bliżej? Nigdy wcześniej nie było tak dokładnego modelu
Zespół naukowców z Uniwersytetu Technicznego Chalmersa i Uniwersytetu we Fryburgu opracował innowacyjną technikę regeneracyjną, która sprawia, że rany goją się nawet trzy razy szybciej. Metoda jest doprawdy nietypowa, gdyż zakłada wykorzystanie stymulacji elektrycznej do przyspieszenia procesów regeneracyjnych. Szczegóły opisano w czasopiśmie Lab on a Chip.
Prof. Maria Asplund z Uniwersytetu Technologicznego Chalmers i kierownik projektu mówi:
Przewlekłe rany to ogromny problem społeczny, o którym nie słyszymy zbyt wiele. Nasze odkrycie metody, która może leczyć rany nawet trzykrotnie szybciej, może być przełomowe m.in. dla osób chorych na cukrzycę i starszych, które często bardzo cierpią z powodu ran, które nie chcą się zagoić.
Rany pod napięciem
Technika opracowana przez szwedzko-niemiecki zespół naukowy nie jest wcale nowa. Opiera się na dobrze znanej obserwacji, że stymulacja elektryczna uszkodzonej tkanki może być wykorzystana do jej wzrostu. Dzieje się tak dlatego, że komórki skóry są elektrotaktyczne, czyli w polu elektrycznym przestają poruszać się losowo i obierają jeden kierunek. Można to wykorzystać do elektrycznego “sterowania” komórkami, zachęcając je do szybszego kolonizowania rany czy transportu konkretnych substancji.
Używając maleńkiego chipa, uczeni porównali gojenie się ran w sztucznej skórze, stymulując jedną ranę elektrycznością i pozwalając, by druga goiła się w sposób “naturalny” (kontrola). Różnice były uderzające. Tempo regeneracji w próbce eksperymentalnej było nawet 3 razy większe niż na skórze w kontroli. Warto podkreślić, że natężenie pola elektrycznego było niskie – wynosiło ok. 200 mV/mm i nie miało negatywnego wpływu na komórki.
Prof. Maria Asplund wyjaśnia:
Byliśmy w stanie pokazać, że stara hipoteza o stymulacji elektrycznej może być wykorzystana do tego, by rany goiły się znacznie szybciej. Aby zbadać dokładnie, jak to działa w przypadku ran, opracowaliśmy rodzaj biochipa, na którym hodowaliśmy komórki skóry, w których następnie robiliśmy maleńkie rany. Następnie stymulowaliśmy jedną ranę polem elektrycznym, co wyraźnie doprowadziło do tego, że goiła się ona trzy razy szybciej niż rana, która goiła się bez stymulacji elektrycznej.
Nowy sposób leczenia ran przewlekłych może oznaczać ulgę dla milionów ludzi na całym świecie. Wystarczy wspomnieć o społeczności diabetyków: Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ostrzega, że 1 na 11 dorosłych ma dzisiaj jakąś formę cukrzycy, nawet o tym nie wiedząc. Stymulację elektryczną próbowano już stosować wcześniej, ale nie udawało sie dobrać odpowiedniego natężenia pola elektrycznego, by komórki pobudzać do podziałów, a nie zabijać. Wydaje się, że jest to kwestia indywidualna i powinna być dobierana bezpośrednio do pacjenta.
Czytaj też: Co nam może odrosnąć? Regeneracja dostępna dla ludzi
Prof. Asplund dodaje:
Przyglądamy się teraz, jak różne komórki skóry oddziałują na siebie podczas stymulacji, aby zrobić krok bliżej do realistycznej rany. Chcemy opracować koncepcję, aby móc “skanować” rany i dostosować stymulację w oparciu o indywidualną ranę. Jesteśmy przekonani, że jest to klucz do skutecznej pomocy osobom z wolno gojącymi się ranami w przyszłości.
Projekt badawczy rozpoczął się w 2018 r. i jest finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC). Projektowi przyznano niedawno nowe finansowanie, aby badania mogły trafić na rynek i znaleźć zastosowanie wśród pacjentów.