Хирургические рубцы, обработанные с помощью молекулы альфаСТ1, показали долгосрочное улучшение внешнего вида по сравнению с контрольными рубцами, согласно многоцентровым контролируемым клиническим испытаниям фазы II – открытие, которое может помочь хирургам улучшить результаты лечения пациентов.
Теперь государственно-частная исследовательская группа под руководством Роба Гурди, профессора и директора Центра сосудистых и сердечных исследований в Биомедицинском исследовательском институте Фралина при VTC, дала понять, почему и как это улучшает внешний вид шрамов.
В исследовании, которое должно появиться в августовском номере журнала Федерации американских обществ экспериментальной биологии (FASEB), описывается, как препарат влияет на поведение вырабатывающих коллаген клеток, называемых фибробластами. Полученные данные раскрывают ранее не сообщавшуюся особенность образования рубцов и могут помочь в улучшении лечения ран у пациентов, перенесших хирургические процедуры.
Исследователи проанализировали шрамы от 49 здоровых добровольцев в рандомизированном двойном слепом клиническом исследовании фазы I. Каждому добровольцу была сделана биопсия кожи каждого внутреннего бицепса диаметром 5 мм. Рана одной руки обрабатывалась молекулой альфаСТ1 в геле, а другая получала немедикаментозный контрольный гель. Раны зажили в течение 29 дней, после чего шрамы были сфотографированы и снова взяты биопсия.
Под микроскопом коллаген необработанных рубцов – белок, вырабатываемый клетками, называемыми фибробластами, – образовывал параллельные полосы, что делает ткань менее податливой. Напротив, рубцы, на которые наносили лекарство, имели коллагеновую матрицу, напоминающую неповрежденную кожу. Связанные эксперименты были повторены с использованием моделей морских свинок и крыс и дали аналогичные результаты.
Исследователи также проанализировали клетки кожи человека, выращенные в посуде, чтобы в режиме реального времени наблюдать, как препарат влияет на клеточную активность. Они обнаружили, что присутствие молекулы заставляет фибробласты растягиваться, как резинка, затем возвращаться в форму и менять направление.
"Мы называем это танцем фибробластов," сказал Гурди, который также является выдающимся научным сотрудником Фонда коммерциализации исследований Содружества в области исследований в области репаративной медицины сердца и профессором биомедицинской инженерии и механики в Техническом колледже Вирджинии.
По словам Гурди, это необычное поведение фибробластов в обработанной ткани, по-видимому, оказывает положительное влияние на образование рубцов.
"В неповрежденной коже коллаген опутан, позволяя ткани двигаться и растягиваться во всех направлениях. Направленные изменения фибробластов, по-видимому, влияют на формирование коллагеновой матрицы во время рубцевания," Гурди сказал.
Ежегодно в США проводится более 300 миллионов хирургических процедур, часто приводящих к заметным рубцам на пациентах. Способы уменьшения рубцов после операций пользуются спросом.
"Это одни из самых захватывающих фундаментальных научных исследований в области заживления ран, которые я видел за долгое время," сказал Куртис Мойер, заведующий отделением пластической и реконструктивной хирургии Carilion Clinic и профессор хирургии в Медицинской школе Carilion Tech в Вирджинии. Мойер не принимал участия в исследовании, но в течение 20 лет сотрудничал с лабораторией Гурди в исследованиях заживления ран.
"Это показывает реальные перспективы и потенциально может революционизировать то, что мы делаем в пластической хирургии," Мойер сказал.
AlphaCT1 влияет на заживление ран, временно прерывая клеточные сигнальные функции коннексина 43, белка канала щелевого соединения.
Гурди и его лаборатория изобрели молекулу и открыли ее полезные эффекты на заживление ран вместе со своим бывшим докторантом Гаутамом Гатнекаром десять лет назад. Вместе они создали биофармацевтическую компанию FirstString Research Inc., вывести alphaCT1 на рынок.
В настоящее время молекула проходит клинические испытания фазы III у пациентов с двусторонними операциями на груди.
"Эти результаты подтверждают, что механизм действия препарата работает так, как мы думали," сказал Гатнекар, президент и главный исполнительный директор FirstString.
Компания завершила финансирование серий B, C и D на сумму 55 миллионов долларов с 2018 года и оценивает использование препарата в различных областях, включая заживление хирургических ран, заживление хронических ран, заживление ран лучевой терапией и восстановление тканей роговицы.
"Мы меняем то, как человеческое тело реагирует на травмы, смещая баланс с заживления рубцами на заживление за счет регенерации. Медицинские применения нашей технологии очень разнообразны," Гатнекар сказал.