Nowe możliwości regeneracji skóry w leczeniu ciężkich oparzeń

Biotechnologicznie wytwarzane przeszczepy skóry mogą odegrać kluczową rolę w leczeniu ciężkich oparzeń. Naukowcy z Universität Zürich od ponad 15 lat pracują nad nowymi rozwiązaniami w tym obszarze. Efektem tych badań było powstanie spółki spin-off Cutiss, która opracowała technologię wytwarzania żywej skóry z komórek własnych pacjenta.

Pożar w Crans-Montana pochłonął życie 40 osób, a 116 zostało rannych. U 80–100 poszkodowanych – w większości ludzi młodych – doszło do ciężkich oparzeń obejmujących często ponad 60% powierzchni ciała. Tego rodzaju obrażenia stanowią ogromne wyzwanie dla współczesnej medycyny. Poza natychmiastową stabilizacją stanu ogólnego pacjentów wymagają one złożonego leczenia chirurgicznego, intensywnej profilaktyki zakażeń oraz wieloletniej rehabilitacji.

Część rannych jest obecnie leczona w Zurychu. Dwa wyspecjalizowane ośrodki leczenia ciężkich oparzeń – Universitäts-Kinderspital Zürich oraz Universitätsspital Zürich – należą do najbardziej zaawansowanych centrów tego typu w Europie.

Standardowe leczenie ciężkich oparzeń

Postępowanie terapeutyczne w tych ośrodkach opiera się na sprawdzonych procedurach klinicznych. W pierwszym etapie pacjentki i pacjenci są stabilizowani na oddziałach intensywnej terapii. Następnie chirurgicznie usuwa się martwą, zwęgloną skórę, aby ograniczyć ryzyko zakażeń i przygotować podłoże do gojenia. Kolejnym krokiem jest czasowe pokrycie ran materiałami biologicznymi lub syntetycznymi, a w dalszej kolejności wykonuje się przeszczepy autologicznej skóry pośredniej grubości.

Autologiczna skóra pośredniej grubości pobierana jest z nieuszkodzonych obszarów ciała i przenoszona na rany w ramach autotransplantacji. Metoda ta ratuje życie i jest standardem postępowania, jednak wiąże się z istotnymi ograniczeniami. Przy rozległych oparzeniach często brakuje wystarczającej ilości zdrowej skóry do pobrania. Dodatkowo przeszczepiona skóra ulega bliznowaceniu, co może prowadzić do trwałych zaburzeń funkcjonalnych i estetycznych. Blizny wymagają długotrwałej, intensywnej pielęgnacji domowej, a w skrajnych przypadkach kolejnych interwencji chirurgicznych. U dzieci i młodzieży problemem jest również brak zdolności takiej skóry do elastycznego wzrostu wraz z ciałem.

Od niewielkiej biopsji do nowej, elastycznej skóry

W tym kontekście szczególne znaczenie zyskują sztucznie wytwarzane przeszczepy, które funkcjonalnie i biomechanicznie przypominają naturalną skórę oraz rosną wraz z pacjentem. Badania podstawowe nad dwuwarstwowymi przeszczepami skóry z ludzkich komórek skórnych rozpoczęto na Universität Zürich już 25 lat temu. Celem było opracowanie rozwiązań charakteryzujących się mniejszym bliznowaceniem i większą elastycznością.

W latach 2001–2016 nowo utworzona Tissue Biology Research Unit (TBRU) działająca przy Kinderspital Zürich prowadziła intensywne prace nad hodowlą ludzkich komórek skóry w specjalnym żelu. Zespół badawczy pod kierownictwem dyrektora Ernsta Reichmanna opracował w kolejnych latach obiecujący substytut skóry do leczenia ciężkich uszkodzeń skórnych. Przeszczep składał się z dwóch warstw: naskórka zawierającego komórki warstwy powierzchownej oraz skóry właściwej z komórkami głębszych warstw. To właśnie warstwa skóry właściwej odpowiada za elastyczność przeszczepu i – jak wykazały badania kliniczne – zdolność do wzrostu u pacjentów pediatrycznych.

Biotechnolożka Daniela Marino, współzałożycielka Cutiss w 2017 roku, była zaangażowana w te badania od wczesnego etapu. Celem powołania spółki było wprowadzenie opracowanego przeszczepu do praktyki klinicznej pod nazwą denovoSkin. Jak podkreśla Marino, obecnie CEO Cutiss, jest to żywy, ludzki przeszczep skóry hodowany w warunkach laboratoryjnych z niewielkiej biopsji skóry pobranej od pacjentki lub pacjenta. Kluczową zaletą rozwiązania jest jego personalizacja – zastosowanie komórek własnych eliminuje ryzyko odrzutu immunologicznego.

Dane z długoterminowych badań klinicznych wskazują, że dwuwarstwowe przeszczepy skutecznie zamykają rany, oszczędzają zdrową skórę pacjentów oraz istotnie poprawiają jakość blizn w porównaniu ze standardowym leczeniem. Dotyczy to zarówno oparzeń, jak i chirurgii rekonstrukcyjnej. Obecnie firma jest w stanie w ciągu czterech tygodni wyhodować kilka przeszczepów skóry o powierzchni około 50 cm² każdy.

Zaawansowana faza badań klinicznych

Terapia znajduje się w późnej fazie rozwoju klinicznego w leczeniu oparzeń oraz rekonstrukcyjnej chirurgii skóry u dzieci i dorosłych. Badanie kliniczne fazy 3, rozpoczęte wiosną 2025 roku u dorosłych i młodzieży z ciężkimi oparzeniami, jest obecnie w toku i nadal rekrutuje nowych pacjentów. Uczestniczy w nim 20 ośrodków leczenia oparzeń w ośmiu krajach Unii Europejskiej oraz w Szwajcarii, w tym Universitätsspital Zürich.

Celem badania końcowego etapu jest potwierdzenie skuteczności i bezpieczeństwa terapii w większej populacji pacjentów, co stanowi warunek dalszej rejestracji i szerszego zastosowania klinicznego. Dane z fazy 2 zostały już opublikowane. Jak zaznacza Daniela Marino, denovoSkin jest terapią wysoce specjalistyczną, a przed rozpoczęciem procedur rejestracyjnych w różnych regionach – w tym w Szwajcarii – konieczne jest uzyskanie pełnych danych z fazy 3.

W ciągu ostatnich dziesięciu lat dwuwarstwowy przeszczep skóry opracowany na Universität Zürich był również stosowany w ośmiu indywidualnych przypadkach w ramach tzw. procedur compassionate use, umożliwiających użycie niezarejestrowanych terapii w szczególnie ciężkich, uzasadnionych medycznie sytuacjach.

denovoSkin u ofiar katastrofy w Crans-Montana

Zgodnie z informacjami zespołu operacyjnego Universitätsspital Zürich, w wybranych przypadkach oraz według decyzji lekarzy prowadzących, od pacjentów z Crans-Montana pobrano biopsje skóry, które następnie przesłano do Cutiss w celu wytworzenia biologicznych przeszczepów.

Aktualna sytuacja unaocznia, jak złożony pozostaje proces produkcji żywej, spersonalizowanej tkanki skórnej „na żądanie”. Wymaga on wyspecjalizowanej infrastruktury, ściśle standaryzowanych procedur oraz wysoko wykwalifikowanego personelu, aby zapewnić powtarzalną jakość i bezpieczeństwo terapii.

W celu poprawy skalowalności produkcji firma Cutiss opracowała zautomatyzowane systemy wytwórcze, które odwzorowują dotychczasowy proces manualny. W rozwoju przemysłowym tych rozwiązań spółka współpracuje z producentem aparatury Tecan. Jest to ostatni etap rozwoju technologii przed jej rutynowym wdrożeniem w środowiskach klinicznych.

Dla pacjentek i pacjentów oznacza to lepsze wyniki leczenia oraz wyższą jakość życia. Przykład Cutiss pokazuje, w jaki sposób wieloletnie badania podstawowe mogą prowadzić do realnych innowacji klinicznych – pod warunkiem istnienia odpowiednich mechanizmów finansowania i wsparcia.

Źródło: Universität Zürich