Благодаря частицам на основе шелка и паутины раны будут заживать без рубцов

Новые биоинженерные частицы, синтезированные на основе белков шелка тутового шелкопряда и паутины пауков-кругопрядов, помогают ранам заживать без образования рубцов. Свою разработку российские ученые уже успешно протестировали на экспериментальных животных. Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Immunology. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).

Заживление ран кожи — это тщательно регулируемый процесс, который включает в себя несколько ключевых стадий. В первую очередь происходит остановка кровотечения. За ней следует воспалительный иммунный ответ, позволяющий избежать инфицирования раны, а также необходимый для перехода к следующей стадии — восстановлению слоя основных клеток кожи. Этот переход – ключевой этап регенерации, и нарушения в его регуляции приводят к делению других клеток кожи — фибробластов. Они в результате формируют рубцовую ткань, неспособную полноценно выполнять функции нормальной кожи. Большинство исследований в области регенеративной медицины направлено именно на то, чтобы не допустить образования рубца. Эта задача требует, с одной стороны, более глубокого понимания механизмов регенерации, а с другой — разработки новых терапевтических средств, в том числе на основе новых совместимых с организмом человека материалов.

Исследователи изучали регенеративный потенциал двух видов биоинженерных частиц, полученных на основе белка шелка тутового шелкопряда и искусственно созданного аналога белка шелка паутины пауков-кругопрядов — спидроина. Эти микрочастицы можно использовать как носители клеток или лекарственных средств для лечения разных заболеваний. В своей работе авторы продемонстрировали, что биоинженерные микрочастицы сами по себе способны влиять на иммунный ответ и тем самым ускорять заживление ран. В опытах на лабораторных животных исследователи обнаружили, что введение обоих видов частиц ускоряло заживление ран кожи и предотвращало образование рубца, задействуя при этом разные молекулярные механизмы.

«Мы планировали изучить вклад различных свойств этих частиц в процесс регенерации кожи, — поясняет один из авторов работы, Максим Носенко из Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН и МГУ имени М.В. Ломоносова. — Мы хотели отдельно установить роль двух белков шелка и в то же время проверить, как структура биоинженерных частиц может влиять на процесс заживления кожи. Мы обнаружили, что один из белков вызывает кратковременный провоспалительный ответ, что может иметь значение для терапии инфицированных ран. С другой стороны, оба вида частиц снижали продукцию факторов, ответственных за образование рубца, что объясняет меньший размер шрама на месте раны при их использовании».

Таким образом, ученые исследовали прорегенеративный потенциал двух видов полимерных частиц на стыке нескольких наук, включая иммунологию, биоинженерию, клеточную биологию, что позволило более детально понять механизм их действия. Результаты работы указывают на возможность подбора подходящего биоматериала с оптимальными свойствами для каждого конкретного случая, что является основой персонализированной медицины будущего.

В исследовании приняли участие сотрудники Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН, МГУ имени М.В. Ломоносова, НИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов Курчатовского института и Национального медицинского исследовательского центра трансплантологии и искусственных органов имени акад. В.И. Шумакова.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.