科学者らは初めて、6種類の天然皮膚細胞タイプと特殊なヒドロゲルを組み合わせて、移植後に周囲の組織とうまく融合できる厚い多層皮膚を「印刷」し、創傷治癒を早め、傷跡を少なくすることを可能にした。 「統合的な皮膚治癒は、世界中の何百万人もの人々に影響を与える主要な臨床課題ですが、選択肢は限られています。」
筆頭著者でウェイクフォレスト再生医療研究所(WFIRM)所長のアンソニー・アタラ博士はこう述べた。 「その結果は、治癒を促進し、より自然に見える結果を促進する、全層の生体工学による人間の皮膚を作成することが可能であることを示しています。」
プリントされた皮膚には、ケラチノサイト、真皮線維芽細胞、脂肪細胞、メラニン形成細胞、毛包毛乳頭細胞、真皮微小血管内皮細胞が含まれており、薄い保護外側表皮、中央の繊維質で支持的な真皮、そして下部の脂肪質の皮下層の 3 層で本物の皮膚を再現しています。
マウスの傷に移植すると、印刷された皮膚は血管と皮膚のパターンを形成し、正常な組織の発達を示しました。その結果、創傷治癒が速くなり、皮膚の収縮が少なくなり、コラーゲンの生成が増加し、傷跡が少なくなります。 WFIRM チームは、細胞特異的染色を通じて、治癒プロセス中にバイオプリントされた細胞と再生された皮膚の統合が成功したことを確認しました。
次に研究者らは、より大きな5cm x 5cm(2インチ x 2インチ)のバイオプリントされたブタ皮膚移植片を使用して、ブタモデルの全層創傷をカバーしました。その結果、ブタの皮膚移植後の創傷は良好に治癒し、コラーゲン産生が増加し、皮膚の収縮と線維化(または瘢痕化)が減少したことが示されました。
体の他の部分から大量の皮膚を採取することはリスクがあり、条件も限られているため、より広い領域の自家皮膚移植の成功は人間の治療に大きな希望をもたらします。
研究室で調製された皮膚は医学研究の成長分野であり、企業は動物を使用する代わりにそれを製品のテストに使用することを検討しています。しかし、これほど複雑で厚みのある製品が製造され、前臨床研究で完全な創傷治癒が示されたのはこれが初めてです。研究チームは現在、これを人間の研究に使用したいと考えている。
この研究はサイエンス・トランスレーショナル・メディシン誌に掲載された。