Atopowe zapalenie skóry, potocznie egzema, dotyka milionów ludzi na świecie, a obecne maści zwykle przynoszą tylko chwilową ulgę. Europejski zespół badaczy w projekcie NextSkins pracuje nad plastrem, w którym żyją drożdże. Taki plaster ma sam wyczuwać zaostrzenie choroby i uwalniać lek skierowany wyłącznie w szkodliwe bakterie. Inspiracją jest kombucha. Wyjaśniamy, jak ma działać ten pomysł i na jakim jest etapie — a na końcu sprawdzisz w teście, jak dbasz o swoją skórę.
Atopowe zapalenie skóry przebiega w nieprzewidywalnych zaostrzeniach. W czasie takiego rzutu na skórze gwałtownie namnażają się szkodliwe bakterie, które wypierają pożyteczne mikroby. A to właśnie te „dobre” bakterie na co dzień pomagają utrzymać skórę w zdrowiu i hamują stan zapalny.
Dotychczasowe leczenie opiera się głównie na maściach o szerokim działaniu. Działają one na wszystkie komórki i drobnoustroje skóry naraz – także na te, które są dla niej korzystne. Dlatego ulga bywa krótkotrwała i niepełna.
Nad innym podejściem pracuje zespół projektu NextSkins, finansowanego przez Unię Europejską i realizowanego do 2027 roku. Badaniom przewodzi prof. Tom Ellis, inżynier genomów syntetycznych z Imperial College London, a całość koordynuje prof. Marie-Eve Aubin-Tam, specjalistka od bionanonauki z Uniwersytetu Technicznego w Delft w Holandii.
„Chcemy tworzyć terapie, które skupiają się na złych bakteriach i tylko na nich” – tłumaczy Ellis. Zamiast tłumić stan zapalny na całej skórze, plaster ma przywracać jej naturalną równowagę mikrobiologiczną.
Pomysł opiera się na tak zwanych inżynierowanych żywych materiałach (ELM). To materiały, w których zamknięte są żywe mikroorganizmy, na przykład bakterie i drożdże. Mogą one wyczuwać sygnały z otoczenia i na nie reagować – czego zwykłe tworzywa nie potrafią.
„Jeśli spojrzeć na żywe organizmy z perspektywy materiałów, są niezwykłe. Potrafią rosnąć, dostosowywać się do bodźców, same się naprawiać, a nawet poruszać” – mówi Aubin-Tam.
Inspiracją jest kombucha, czyli fermentowany napój, w którym drożdże i bakterie żyją razem. Podczas fermentacji na powierzchni płynu tworzy się galaretowata warstwa celulozy bakteryjnej. Producenci kombuchy zwykle ją wyrzucają, a zespół NextSkins używa jej jako rusztowania, w którym osadza zmodyfikowane komórki drożdży.
Prototyp to cienki plaster o grubości kilku milimetrów, zbudowany z trzech warstw – podobnie jak ludzka skóra:
„Plaster do noszenia wykrywałby sygnały chemiczne związane z zaostrzeniem egzemy, a komórki w nim zostałyby uruchomione i uwolniłyby substancje lecznicze” – opisuje Aubin-Tam. Do tego czasu plaster pozostaje bierny. Można go wytwarzać w kawałkach o szerokości kilkudziesięciu centymetrów, a w przyszłości także w postaci rękawów, bandaży czy wkładek do ubrań.
Od 2022 roku zespół wytworzył pierwsze prototypy i zaprojektował mikrobiologiczne elementy plastra. Największym wyzwaniem jest teraz ułożenie różnych mikroorganizmów w osobnych warstwach. „Z natury mikroby chcą po prostu rosnąć i się dzielić. Zmuszenie ich, by układały się w warstwy, jest więc bardzo trudne” – przyznaje Ellis. Dlatego badacze łączą samoistny wzrost z drukiem 3D, który pozwala dokładniej kontrolować kształt.
Ellis studzi jednak oczekiwania: jeśli chodzi o zastosowania w prawdziwym życiu, zespół jest dopiero u podnóża góry. Najbliższy cel to plaster, który da się sprawdzić na modelach skóry.
Projekt NextSkins pracuje nad żywym plastrem na atopowe zapalenie skóry. Zamiast maści działającej na całą skórę ma on wykrywać zaostrzenie i uwalniać lek skierowany tylko w szkodliwe bakterie. Rusztowaniem jest celuloza bakteryjna znana z kombuchy, a w środku pracują zmodyfikowane drożdże. Rozwiązanie jest na wczesnym etapie – kolejny krok to testy na modelach skóry, a nie na pacjentach.
Artykuł powstał na podstawie tekstu opublikowanego w Horizon, magazynie badań i innowacji UE. Autorka oryginału: Michaela Nesvarova, „The living patch: could a tea-inspired material help treat eczema?” (licencja CC BY 4.0).
5 pytań · minuta
poleca:
