Ученые Лодзинского политехнического университета разработали инновационную гидрогелевую повязку для лечения диабетических ран. Повязка доставляет в рану тетрапептид, который может восстановить и создать внутри нее новые кровеносные сосуды.
По мнению исследователей, использование такой повязки могло бы снизить количество ампутаций.
Лечение диабетических ран в настоящее время является более серьезной проблемой в Польше и во всем мире, чем лечение других видов ран. Затраты на такое лечение, а также социальные последствия диабетических ран огромны – по этой причине в Польше ежегодно проводится более 10 процедур. ампутация конечностей. В связи со спецификой этих ран в мире не разработаны биоматериалы, которые существенно повышали бы вероятность их заживления.
Команда проф. Януш Росяк из Межкафедрального института радиационных технологий Лодзинского политехнического университета разработал технологию производства гидрогелевых повязок, обогащенных тетрапептидом, который вызывает ангиогенез, т.е. восстанавливает и создает новые кровеносные сосуды внутри раны. Клеточные испытания таких биоматериалов дают положительные результаты.
Повязка создана на основе гидрогелевой повязки, разработанной учеными из Лодзи, которая по их технологии производится во всем мире уже более 20 лет. Он обладает свойствами идеальной повязки, благодаря чему достигаются отличные результаты при лечении ожоговых ран, пролежней и труднозаживающих ран, например трофических язв.
Гидрогелевая повязка, накладываемая непосредственно на рану, в т.ч. обеспечивает доступ кислорода к ране, представляет собой барьер против внешней инфекции, поглощает экссудат, обеспечивает влажную среду, снимает боль, удаляет некротическую ткань из раны при ее удалении из раны. При этом он дает возможность дозировать лекарственное вещество (в данном случае тетрапептид) с постоянной, фиксированной скоростью, без необходимости вмешательства врача.
Похоже, что разработанное нами решение может оказаться весьма полезным при лечении диабетических ран. Себестоимость повязки очень низкая, а ее производство может осуществляться практически без больших инвестиций, – рассказал PAP создатель повязки профессор Януш Росяк.
Повязка для лечения диабетических ран в настоящее время требует начала доклинических и клинических испытаний, которые, по словам профессора Росиака, не финансируются государством. Именно поэтому мы готовы сотрудничать с компаниями, заинтересованными в производстве таких повязок», - добавил он.
При лечении классической гидрогелевой повязкой, изготовленной по методу Розиака, установлено, что она оказывает благоприятный эффект и при лечении так называемой диабетической стопы, однако вероятность заживления ран этого типа с использованием такой повязки невелика. около 50 процентов. – столько же, сколько и для других видов повязок, известных и применяемых в мире.
Это связано со спецификой диабетических ран, поскольку их отличает, в том числе, некроз раневых тканей вследствие повреждения и деструкции кровеносных сосудов. Это также связано с разрушением нервной ткани и постепенным отмиранием тканей, окружающих рану.
Попытки лечения такого типа ран, предпринимаемые в Польше и во всем мире, сводятся к выявлению типа бактериальной инфекции и использованию антибиотиков или других активных веществ, способных улучшить чистоту раны. В ожидании заживления раны к ней могут быть доставлены факторы, которые могут вызвать ангиогенез, т.е. восстановление и образование новых кровеносных сосудов внутри раны. С этой целью используют ряд веществ, так называемых факторов роста.
Профессор Росяк пояснил, что в ходе своего исследования ученые из Лодзи столкнулись в литературе с сообщениями об использовании простого тетрапептида для индуцирования ангиогенеза путем доставки его в обработанный участок тела. Это соединение естественным образом создается в организме человека с относительно коротким периодом полураспада (5 минут), поэтому его концентрация в нормально функционирующем организме очень низкая. Этот тетрапептид зарегистрирован как лекарственное средство и одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA).
Однако его введение в ткани, окружающие рану, осуществлялось инъекционным способом, что не позволяло контролировать зону действия и вызывало типичные эффекты – быстрое достижение высоких концентраций и столь же быстрое исчезновение, что уничтожает его терапевтический эффект. Наша оригинальная, в мировом масштабе, идея сводится к тому, чтобы попытаться совместить гидрогелевую повязку с этим тетрапептидом, — пояснил ученый.
Технология изготовления гидрогелевой повязки, разработанная лодзинскими исследователями, заключается в том, что смесь ингредиентов повязки создают в воде (вода составляет более 90% ее состава), а затем, поместив ее в упаковку и закрывая, стерилизуют ее с помощью электронный луч. В результате формируется стерильный гидрогелевый пластырь, который используется в качестве повязки.
Проблема исследования заключалась в том, не разрушится ли действующее вещество при стерилизации, ведь тетрапептид в водном растворе под воздействием электронного луча полностью разрушается уже при дозах электронов, которые еще не обеспечивают стерильность продукта. Однако нам удалось решить эту проблему, – добавил проф. Росяк.
Решение подано на охрану в Патентное ведомство. Благодаря финансовой поддержке Национального центра исследований и разработок ученые из Лодзи провели исследования кинетики высвобождения тетрапептида в рану, его стойкости в повязке (его можно использовать даже через год после изготовления) и взаимодействие с клетками.
На молекулярном уровне мы подтвердили экспрессию генов, ответственных за ангиогенез, а на клеточном уровне — значительное ускорение пролиферации эндотелиальных клеток. Также мы показали зависимость получаемых эффектов от концентрации тетрапептида и определили оптимальную дозировку, - отметил профессор.
Ученые заявляют, что если не найдут источник финансирования для дальнейших исследований повязки, они не исключают, что обнародуют ноу-хау своей идеи. Проблема лечения так называемой диабетической стопы затрагивает людей во всем мире, и нам не обязательно на этом зарабатывать, – считает проф. Росяк. (ПАП)