Streszczenie
problemy związane z gojeniem ran zyskały głębokie zainteresowanie naukowe, a także dynamicznie rozwijające się rynki finansowe zainwestowały w nowatorskie terapie ran. Poczyniono znaczne postępy w tej dziedzinie, ale nie dziwi fakt, że ostatnie sukcesy wskazują na nowe wyzwania, którym należy się zająć. Jeśli chodzi o gojenie się ran, duże deficyty tkanek, oporne rany i patologiczne powstawanie blizn pozostają tylko kilkoma z naszych najbardziej palących wyzwań. Terapie oparte na komórkach macierzystych zostały zapowiedziane jako obiecujący sposób, dzięki któremu można przekroczyć obecne ograniczenia w leczeniu ran. Szeroki potencjał różnicowania komórek macierzystych pozwala na przywrócenie utraconej lub uszkodzonej tkanki, podczas gdy ich zdolność do immunomodulowania łożyska rany z daleka sugeruje, że ich kliniczne zastosowania nie muszą ograniczać się do bezpośredniego tworzenia tkanek. Przydatność kliniczna komórek macierzystych została wykazana w dziesiątkach badań klinicznych w przewlekłej terapii ran, ale istnieje nadzieja, że inne aspekty opieki nad ranami odziedziczą podobne korzyści. Badania naukowe w terapii ran opartych na komórkach macierzystych obfitują w laboratoriach badawczych na całym świecie. Chociaż ich zastosowania kliniczne pozostają w powijakach, duże inwestycje w ich potencjał sprawiają, że warto poddać je przeglądowi dla chirurgów plastycznych, zarówno pod względem ich obecnych, jak i przyszłych zastosowań.
1. Wprowadzenie
gojenie się ran jest złożonym procesem obejmującym kilka mechanizmów fizjologicznych skoordynowanych w skutecznej odpowiedzi na uszkodzenie tkanek. Proces ten składa się z kilku różnych, ale nakładających się faz-hemostazy i zapalenia, proliferacji i dojrzewania – które powodują powstawanie blizn w normalnych warunkach . Normalna naprawa ran istnieje wzdłuż spektrum wyników wynikających z uszkodzenia tkanek. Wahają się one od patologicznego underhealing (to znaczy, przewlekłe, nie leczące rany) do patologicznego overhealing (to znaczy, przerostowe blizny i bliznowce), z fizjologicznego gojenia, w tym tworzenia blizn, gdzieś pomiędzy. Zainteresowanie badaniami nad gojeniem ran nadal rośnie, a obecnie duży nacisk kładzie się na terapie komórkami macierzystymi, aby przezwyciężyć ograniczenia w naszych obecnych praktykach leczenia ran. Do tej pory 45 opublikowanych badań klinicznych i dodatkowe 33 badania z dotychczas niepublikowanymi wynikami badały potencjał komórek macierzystych w rozwiązywaniu problemu underhealingu patologicznego (niepublikowane dane). Tak więc obecne badania sugerują, że zbliżamy się do punktu krytycznego w proliferacji terapii opartych na komórkach macierzystych i wykorzystaniu tych terapii w leczeniu chorób. W związku z tym podstawowe zrozumienie gojenia się ran i niedawne postępy w terapii komórkami macierzystymi są ważnymi tematami dla chirurgów plastycznych. Tutaj omawiamy niezaspokojoną potrzebę terapii komórkami macierzystymi, jak również ich obecne zastosowania w gojeniu ran.
2. Znaczenie gojenia się ran
większość tkanek organizmu jest zdolna do naprawy ran po zakłóceniu integralności tkanek. Pielęgnacja ran jest głównym składnikiem praktyki chirurgicznej zarówno Ostro (np, uraz, oparzenia, i chirurgii) i przewlekle (np., wrzody ciśnieniowe, wrzody żylne i owrzodzenia cukrzycowe). Po zagojeniu rany te powodują powstawanie blizn. Dziesiątki miliardów dolarów są przeznaczane na leczenie ran każdego roku . Przewlekłe rany są szczególnie kosztowne, ponieważ często wymagają długotrwałej obserwacji z powtarzającymi się interwencjami i nie są niezbyt odporne na leczenie; szacuje się, że 1% populacji w danym momencie cierpi na jakąś formę przewlekłej rany.
patologiczne powstawanie blizn, w tym blizn przerostowych i blizn bliznowatych, jest kolejnym problemem w leczeniu ran. Warunki te mogą być szczególnie problematyczne, biorąc pod uwagę możliwość trwałej utraty funkcji, a także piętno społeczne . Przerostowe blizny są zwykle wynikiem urazów lub oparzeń, ale operacja jest inną potencjalną przyczyną. W danym roku 1 milion oparzeń i 2 miliony pacjentów poszkodowanych w wypadkach komunikacyjnych wymagających leczenia, oprócz milionów innych poddawanych inwazyjnym zabiegom chirurgicznym, świadczą o pilnym charakterze tego problemu .
3. Normalna fizjologia gojenia ran
jak stwierdzono wcześniej, gojenie ran składa się z trzech nakładających się etapów: (1) fazy zapalnej, (2) fazy proliferacji i (3) fazy dojrzewania. Ważne jest, aby zrozumieć fizjologiczne mechanizmy gojenia się ran, aby w pełni docenić nieprawidłowości leżące u podstaw różnych zaburzeń gojenia ran w celu zapewnienia odpowiedniego leczenia. Tutaj krótko podsumujemy podstawowe fizjologiczne mechanizmy gojenia się ran. Aby uzyskać bardziej szczegółowe dyskusje na temat tych procesów poza zakresem niniejszego artykułu, szczególnie w zakresie reakcji zapalnej, czytelnik jest skierowany do recenzji Gurtnera et al. oraz Eming i in. .
uszkodzenie tkanki inicjuje reakcję gojenia się rany, zaczynając od hemostazy rany jako części fazy zapalnej. Chociaż przepływ krwi jest ograniczony w samym łożu rany, przylegająca tkanka podlega zwiększonej perfuzji. Mediatory zapalne są wytwarzane w porozumieniu z kaskadą krzepnięcia, generując lokalny gradient stężenia. Sprzyja to tworzeniu się matrycy fibryny i chemotaksji neutrofili. Po matrycy jest ustalona, neutrofile wprowadzić do usunięcia martwej tkanki i próby kontrolowania wszelkich potencjalnych infekcji poprzez wrodzoną odpowiedź immunologiczną. Te migrujące komórki dodatkowo wzmacniają odpowiedź zapalną, uwalniając prozapalne cytokiny, przyczyniając się do obrzęku i rumienia często obserwowanego w początkowych stadiach gojenia się ran. Faza ta zazwyczaj trwa 4 dni .
w następnej fazie proliferacji komórki zapalne uwalniają różne cytokiny i inne cząsteczki sygnalizacyjne, aby zrekrutować fibroblasty i komórki śródbłonka naczyniowego do miejsca urazu. Fibroblasty wytwarzają kolagen, który zaczyna zastępować tymczasową matrycę fibrynową, zwiększając wytrzymałość mechaniczną rany. Część tych fibroblastów również różnicuje się w miofibroblasty, które przyczyniają się do mechanicznego skurczu rany. Migrujące komórki śródbłonka przyczyniają się do rewaskularyzacji łożyska rany poprzez angiogenezę, pomagając wspierać rozwijającą się tkankę granulacyjną. Keratynocyty migrują również do krawędzi rany, gdzie ulegają proliferacji . Warto zauważyć, że zniszczenie mieszków włosowych w większych ranach koreluje z wolniejszą reepitelializacją wtórną do utraty niszy komórek macierzystych naskórka, potencjalnie wymagając umieszczenia przeszczepu skóry w celu osiągnięcia całkowitego zamknięcia .
to w końcowej fazie dojrzewania rana ulega reepitelializacji. Tworzenie blizn pozwala zagojonej tkance odzyskać część, ale nie wszystkie, pierwotnej wytrzymałości na rozciąganie. Jednak elastyczność tkanek jest znacznie zmniejszona wtórnie do rozległego zwłóknienia. W miarę jak intensywność reakcji gojenia ulega deescalacji w końcowych stadiach, większość komórek śródbłonka, makrofagów i miofibroblastów zlokalizowanych w łożu rany ulega apoptozie. Pozostała blizna będzie poddawana dalszej przebudowie w ciągu kolejnych miesięcy do lat .
4. Cele dla nowych terapii opartych na komórkach
w Stanach Zjednoczonych koszty leczenia ran przewlekłych szacuje się na ponad 25 miliardów dolarów rocznie . Ponadto terapie te często wspierają nieoptymalne wyniki kliniczne, oznaczając przewlekłe rany jako ważne cele dla nowych terapii. Podczas gdy normalne gojenie ran skutkuje łagodnym powstawaniem blizn, upośledzone procesy gojenia ran mogą powodować estetyczne powstawanie blizn lub nawet przewlekłą, niegojącą się ranę. Czynniki rozumiane jako zakłócać uzdrowienie fizjologiczne obejmują starzenie się, siedzący tryb życia (charakteryzujący się niewielką lub żadną aktywnością fizyczną), stan psychiczny i palenie tytoniu . Przewlekłe stany chorobowe dzielą wiele modyfikowalnych czynników ryzyka związanych ze złym gojeniem się ran i same w sobie są przeszkodami w fizjologicznym procesie gojenia. Na przykład cukrzyca jest ściśle związana z przewlekłym powstawaniem ran w postaci nieleczących owrzodzeń cukrzycowych . Niekontrolowana cukrzyca upośledza migrację neutrofili i makrofagów do łożyska rany. Wynikające z tego opóźnienie gojenia się ran predysponuje pacjentów do rozwoju owrzodzeń stopy cukrzycowej, które z kolei mogą ulec zakażeniu i wymagają chirurgicznego oczyszczenia lub amputacji. Lepsze zrozumienie przewlekłej patofizjologii ran może pomóc w określeniu potencjalnych ról terapii opartych na komórkach macierzystych w nieleczonych ranach . Ostatecznie celem jest stworzenie opłacalnych terapii, które mogą znacznie poprawić jakość życia pacjentów cierpiących na te schorzenia. Komórki macierzyste oferują obiecujące środki w tym celu z możliwością gojenia opornych ran i zapobiegania kosztownym następstwom przedłużających się defektów tkanek .
na przeciwległym końcu spektrum gojenia ran istnieje patologiczne nadleczenie, podzielone na przerostowe blizny i tworzenie keloidów. Blizny przerostowe przypisuje się rozregulowanej proliferacji komórek zapalnych i fibroblastów podczas procesu gojenia się ran, dodatkowo przyczyniając się do wysoce zdezorganizowanej struktury matrycy, która jest charakterystyczna dla blizn . Przerostowe blizny obecnie nie ma znane lekarstwo; dostępne zabiegi są niewystarczające w ograniczaniu powstawania blizn lub zmniejszania powstałej wady estetycznej. Nadmierne zapalenie jest charakterystyczne zarówno przerostowe tworzenie blizn i przewlekłe łóżka rany, z których ostatnie zostały pomyślnie zarządzane przez immunomodulacji komórek macierzystych . Komórki macierzyste mogą więc oferować środki do adresowania patologicznych blizn .
Tworzenie keloidów jest bardziej ekstremalnym przykładem patologicznego powstawania blizn. Często uważane za oddzielne od przerostowych blizn pod względem ich patofizjologii, analiza histologiczna sugeruje, że keloidy mogą w rzeczywistości po prostu być dalej wzdłuż spektrum patologicznego . Bliznowce występują wyłącznie u ludzi po uszkodzeniu tkanek, nierzadko w wyniku nacięcia chirurgicznego . Zarówno przerostowe blizny i keloid tworzenia obejmują nienormalnie wysoki poziom powstawania blizn. Jednak przerostowe blizny pozostają ograniczone do marginesów rany, podczas gdy keloidy inwazji poza nimi do otaczającej tkanki normalnej. Podczas gdy przerostowe blizny charakterystycznie regresują w czasie, bliznowce mogą rosnąć przez lata i prawie nigdy samoistnie regresują, co prowadzi do bardziej niszczących efektów kosmetycznych . W rzeczywistości ilość powstałej blizny nie koreluje z ciężkością początkowego zranienia, więc nawet małe rany mogą mieć istotne konsekwencje estetyczne. Chociaż podjęto próby leczenia wielu rodzajów blizn keloid, żaden nie przyniósł znaczących rezultatów . Jednak badania eksperymentalne wykazały zdolność komórek macierzystych do hamowania wzrostu keloid, otwierając nowe możliwości ich leczenia . Niestety, te odkrycia nie są uniwersalne i więcej badań jest potrzebne w zakresie zastosowań komórek macierzystych do zarządzania keloid .
5. Tradycyjne podejście do gojenia się ran
w przypadkach, gdy wady tkanek wymagają umieszczenia przeszczepu skóry, chirurdzy mogą idealnie wykorzystać autologiczne tkanki, rezygnując z konieczności immunosupresji. Jednak zbiory autoprzeszczepów nie są możliwe we wszystkich przypadkach, na przykład z powodu niewystarczającej ilości tkanki do zbioru. W scenariuszach, które wykluczają autologicznego przeszczepu tkanek, chirurdzy mogą wykorzystać tkankę zwłok, określane allogeniczne, lub świńskich przeszczepów. Są to jedynie środki tymczasowe w celu zapewnienia czynników wzrostu dla gojenia się ran, ponieważ odpowiedź immunologiczna gospodarza powoduje odrzucenie przeszczepu w tygodniach następujących po implantacji .
dostępność tkanek i immunogenność przeszczepu są częstymi problemami we wszystkich dziedzinach Medycyny Transplantacyjnej. Szczepienie skóry nie jest wyjątkiem, stymulując rozwój substytutów skóry inżynierii tkankowej. Pierwsze z tych substytutów były znane jako produkty oparte na matrycy, które są nadal używane do dziś. Matryce te są wszczepiane w łóżku rany, gdzie działają jako szablony do rewaskularyzacji i regeneracji skóry. Jednak całkowite gojenie się ran nadal często wymaga naskórka pokrycie neodermis przez przeszczep skóry lub klapy, choć niektóre małe wady mogą być pozostawione do gojenia przez wtórne intencji . Nowsze osiągnięcia w inżynierii tkankowej doprowadziły do zastosowania terapii opartych na komórkach. W przeciwieństwie do zbierania obszarów tkanki skórnej, keratynocyty mogą być teraz zbierane od pacjentów. Późniejsze rozszerzenie ex vivo pozwala w ten sposób na wytworzenie autologicznego przeszczepu naskórka. Jednak produkt jest bardzo cienki, kruchy i stosunkowo drogi w produkcji .
oczywiste jest, że wielokrotnie próbowano zwiększyć skuteczność technik gojenia ran, a także stworzyć bardziej wydajne i niezawodne przeszczepy. Niestety, nawet najbardziej zaawansowane substytuty skóry wykazują ograniczenia; są bardzo drogie, nie zawsze są skuteczne i nie mogą całkowicie odtworzyć przydatków skóry. Konieczne jest zatem inne podejście do gojenia się ran, aby przezwyciężyć obecne bariery w terapii ran i stworzyć bardziej pragmatyczne i skuteczne rozwiązania problemów związanych z ranami . Pluripotencjalny charakter komórek macierzystych sugeruje, że mogą one stanowić środek do przezwyciężenia przynajmniej niektórych z wyżej wymienionych barier w optymalnym leczeniu ran.
6. Komórki macierzyste i gojenie się ran
aby komórki mogły zostać sklasyfikowane jako komórki macierzyste, muszą spełniać dwa kryteria: muszą mieć przedłużoną zdolność do samoodnawiania się i muszą być w stanie stosować asymetryczny podział w celu różnicowania się w bardziej wyspecjalizowane typy komórek . Te cechy nadają zestaw unikalnych zdolności w tych typach komórek, które mogą być wykorzystane do wspomagania procesu regeneracji i naprawy uszkodzonej skóry. Badania z wykorzystaniem modeli uszkodzeń tkanek wykazały, że poważne uszkodzenie spowodowało dramatyczny wzrost liczby komórek macierzystych krążących we krwi . Ponadto stwierdzono, że krążące komórki szpiku kostnego lokalizują się w miejscu rany, gdzie również różnicują się w niehematopoetyczne struktury skóry . Inne takie odkrycia sugerują również, że komórki macierzyste odgrywają bardzo ważną rolę w procesie gojenia się ran i potrzebne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć mechanizmy leżące u ich podstaw. W tej sekcji omówione zostaną znaczące odkrycia w zastosowaniach gojenia ran różnych populacji komórek macierzystych (Rysunek 1), takich jak mezenchymalne komórki macierzyste (MSCs) (w tym komórki macierzyste pochodzące z tkanki tłuszczowej (ASCs)), indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSCs) i embrionalne komórki macierzyste (ESCs).
większość badań dotyczących potencjalnych terapii gojenia ran związanych z komórkami macierzystymi koncentruje się na dorosłych komórkach macierzystych, w szczególności mezenchymalnych komórkach macierzystych (MSCs). MSCs są w stanie samodzielnie odnawiać i wykazały wielką obietnicę w leczeniu uszkodzeń tkanek obejmujących odpowiedzi immunologiczne . MSCs mogą być pobierane ze szpiku kostnego pacjenta, tkanki tłuszczowej, krwi pępowinowej i skóry właściwej . Autologiczne msc nie tylko rezygnują z ryzyka odrzucenia przeszczepu, ale również hamują reakcję zapalną w łożysku rany, co w przeciwnym razie może upośledzać skuteczną regenerację tkanek . Ponadto wykazano, że MSCS Pochodzące ze szpiku kostnego (BM-MSCs) syntetyzują większe ilości kolagenu, czynników wzrostu i czynników angiogennych niż natywne fibroblasty skórne, co sugeruje, że można je wszczepiać w rany, aby zwiększyć szybkość gojenia bez wywoływania odpowiedzi immunologicznej. Jedno badanie przypadku wykazało również zamknięcie opornego owrzodzenia stopy cukrzycowej leczonego kombinacją bezpośrednich BM-MSCs do łożyska rany pokrytego przeszczepem biologicznym złożonym z autologicznych fibroblastów skóry w błonie kolagenowej . Zakażenie często komplikuje również postępowanie z ranami przewlekłymi, co stanowi kolejny problem do rozwiązania w leczeniu. Innym mechanizmem, za pomocą którego MSCs może zwiększyć odpowiedź gojenia się ran, jest wydzielanie peptydów przeciwdrobnoustrojowych . Celując w liczne aspekty gojenia się ran, komórki macierzyste oferują wszechstronne leczenie ran, które nie zareagowały na standardową opiekę.
chociaż MSCs wykazały stałą zdolność do zwiększenia szybkości gojenia się ran w różnych scenariuszach, nadal istnieją pewne wady tych terapii. Na przykład MSCs są praktycznym podejściem do małych ran, ale nie jest możliwe uzyskanie wystarczającej ilości MSCs, aby zastosować ją do dużej rany. Ponadto populacja MSCs u ludzi zmniejsza się z czasem, prawdopodobnie eliminując możliwość stosowania autologicznych MSCs do leczenia w starszych pokoleniach . Podczas gdy zaobserwowano , że MSCs bezpośrednio przyczyniają się do gojenia ran poprzez transdyferencjację do keratynocytów, ogólnie uważa się, że mechanizmy parakryny odgrywają znacznie ważniejszą rolę . W związku z tym, mniej komórek może być wymagane dla skuteczności klinicznej, omijając potencjalne ograniczenia dla terapii ran opartych na komórkach macierzystych i utrzymując je jako ekscytujące modalności w celu poprawy gojenia się ran.
podczas gdy chirurgiczna manipulacja i pobieranie tkanki tłuszczowej są zazwyczaj prostymi procedurami, sama tkanka jest złożona. Tkanka tłuszczowa składa się z wielu komórek, w tym adipocytów, komórek mięśni gładkich, fibroblastów, makrofagów, komórek śródbłonka i limfocytów, a także komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej (ASCs). ASCs są klasą MSCs, pluripotencjalnych komórek zdolnych do różnicowania się w kości, chrząstki, ścięgna i tłuszczu, pod warunkiem, że są hodowane w niezbędnych warunkach. Mają prawie taki sam potencjał jak MSCs do różnicowania się w komórki pochodzenia mezodermalnego, ale są preferowane ze względu na ich szeroką dostępność i względną łatwość zbierania wystarczającej liczby komórek . Wykazano, że ASCs promuje proliferację fibroblastów w miejscu rany przez wydzielanie czynników parakrynowych, które ostatecznie zwiększają szybkość gojenia się ran . Inne badanie wykazało, że ASCs, w warunkach niedotlenienia spowodowanego zapaleniem, znacznie zwiększa poziom syntezy kolagenu i pomaga zmniejszyć obszar rany. Dalsze badania wykazały, że osiągnięto to poprzez zwiększenie regulacji imperatywnych czynników wzrostu, czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) i podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów (bFGF) . Takie dowody świadczą o ogromnej obietnicy ASCs w przyszłym leczeniu ran.
pojawiło się kilka problemów związanych z użytkowaniem MSC i ASC. Niewielka populacja dostępnych msc i konieczność bolesnych inwazyjnych procedur odłowu zostały częściowo ominięte poprzez przejście do zastosowań ASC . Pozostaje jednak szereg innych kwestii. Skuteczność jakiejkolwiek terapii komórkowej wymaga podania wystarczającej liczby komórek, co często prowadzi do ekspansji ex vivo MSCs do użytku klinicznego. Może to być problematyczne, ponieważ długotrwała hodowla może prowadzić do epigenetycznych i fenotypowych zmian w populacjach komórek, potencjalnie wpływających na skuteczność lub gorzej, skutkujących szkodliwymi mutacjami . Bioreaktory w systemie zamkniętym oferują środki do zwiększenia liczby komórek i zmniejszenia zmienności metod hodowli, zwiększając potencjał zastosowania klinicznego na dużą skalę . Biorąc pod uwagę wyzwania związane z hodowlą komórek macierzystych ex vivo, oprócz ustaleń, że po przeszczepieniu, przeżycie MSC jest często krótkotrwałe, a ich skutki przejściowe, technologie mające na celu poprawę ich skuteczności są również bardzo poszukiwane . Pojawiły się różne zmiany w celu poprawy sposobów podawania komórek, takich jak w sprayu fibrynowym . Wzmocnienie lokalnego mikrośrodowiska przeszczepionych komórek macierzystych, na przykład poprzez zasiewanie ich w matrycach kolagenu ludzkiego, zapewnia środki do optymalizacji dostarczania komórek i przetrwania. Wzmocnienie komórek macierzystych nie ogranicza się do rusztowań kolagenowych, ponieważ hydrożele i rusztowania fibroiny jedwabiu poprawiły również właściwości gojenia się ran współwystępujących komórek macierzystych . Nowe metody kierowania komórek macierzystych do pożądanych tkanek za pomocą znakowania peptydów lub przeciwciał mogłyby potencjalnie wyeliminować potrzebę bezpośredniego podawania . Wykorzystanie potencjału komórek macierzystych w terapii ran stworzyło ogromne możliwości innowacji, zarówno w zakresie podstawowych badań naukowych, jak i komercjalizacji nowych technologii. Ponieważ terapie komórkowe będą nadal optymalizowane, więcej zastosowań dorosłych komórek macierzystych, takich jak ASCs i MSCs, zostanie opracowanych do użytku przez chirurgów plastycznych.
zdumiewająca zdolność proliferacyjna zarodka sugerowała, że badanie embrionalnych komórek macierzystych (ESC) może poszerzyć nasze zrozumienie procesów regeneracyjnych i zapewnić bardziej optymalne leczenie ran. Podczas gdy zarodki pierwotnie były uważane za kluczowe źródło pluripotencjalnych komórek macierzystych, ESCs były tematem skrajnych kontrowersji w Stanach Zjednoczonych, a dostęp do tych komórek w przeszłości był bardzo ograniczony. ESC pochodzą z wewnętrznej masy komórek blastocysty, zarodka przedimplantacyjnego we wczesnym stadium. Tak więc, ESC nie mogą być pobierane od pacjenta i ich bezpośrednie użycie wiązałoby się ze wszystkimi wadami przeszczepu allogenicznego, oprócz problemów etycznych związanych z tkanką zarodkową . Podczas gdy same ESC są mniej odpowiednie do szczepienia tkanek, zapewniają one potencjał do zwiększenia fizjologicznych procesów gojenia za pomocą mechanizmów parakrynowych. Na przykład, komórki śródbłonka pochodzące z ESC wydzielają różne czynniki cytokin prowadzące do lepszego gojenia się ran .
wreszcie, przełomowe badanie przeprowadzone przez Takahashi i Yamanaka w 2006 roku opisało metodę przeprogramowywania dorosłych komórek z powrotem do stanu embrionalnego, nazywanego indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (iPSCs) . Komórki te otworzyły wiele nowych dróg w badaniach nad komórkami macierzystymi, omijając kontrowersje etyczne i problemy związane z egzogennym odrzucaniem tkanek. W jednym badaniu udało się przeprogramować fibroblasty skórne do iPSCs, bez użycia wektora wirusowego, co oznaczało, że iPSCs można uzyskać u chorych i/lub starszych pacjentów, którzy najprawdopodobniej potrzebują ich więcej . Inne badania wykazały, że fibroblasty pochodzące od iPSC wykazują zwiększoną produkcję białek macierzy zewnątrzkomórkowej, które mogą również zwiększyć szybkość gojenia się ran . Rola iPSCs nadal rozszerza się na wiele dziedzin badań, od nauk podstawowych po nauki translacyjne. W 2014 roku japoński zespół jako pierwszy podał ipscs klinicznie, w tym przypadku w leczeniu zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem. Jednak niezawodne terapie oparte na iPSC do leczenia ran pozostają nieuchwytne, po części w miarę oczekiwania na wyniki ich pierwszego zastosowania klinicznego. Podawanie dedifferentiated pluripotent cells niesie ze sobą ryzyko późniejszego powstawania nowotworu i dlatego przed proliferacją należy przeprowadzić długoterminowe wstępne badania pod kątem ich klinicznego zastosowania. Musimy nadal poszerzać naszą wiedzę na temat tego, w jaki sposób mogą modulować środowisko rany, jednocześnie poprawiając naszą zdolność manipulowania nimi in vitro i In vivo. W ten sposób możemy skuteczniej przekładać nasze odkrycia z ławki na łóżko.
problemy związane z gojeniem się ran wykazują znaczne obciążenie dla całego systemu opieki zdrowotnej, ale ich negatywny wpływ psychospołeczny na pacjentów jest niezmierzony. Tradycyjne technologie gojenia ran, w tym przeszczep skóry i substytuty skóry inżynierii tkankowej, pozostają bezcenne w praktyce klinicznej. Jednak rosnąca częstość występowania opornych ran idzie w parze z rozwojem chorób przewlekłych. Dlatego konieczne jest, aby starsze techniki leczenia ran zostały rozszerzone o nowe terapie oparte na komórkach, aby rozwiązać ograniczenia obecnych metod leczenia.
konflikt interesów
autorzy oświadczają, że nie ma konfliktu interesów w związku z publikacją niniejszego artykułu.
wkład autorów
Michael S. Hu, Tripp Leavitt i Samir Malhotra przyczynili się w równym stopniu do tej pracy.
