Production of a multilayer cellular skin substitute based on biocompatible foam scaffolds and cultured autologous/allogeneic MSCs and keratinocytes

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14110%2F25%3A00144765" target="_blank" >RIV/00216224:14110/25:00144765 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Výroba vícevrstvé buněčné náhrady kůže na bázi biokompatibilních pěnových nosičů a kultivovaných autologních/allogenních MSC a keratinocytů

Original language description

Ověřená technologie se týká výroby funkční vícevrstvé buněčné náhrady kůže určené pro regenerativní medicínu. Vývoj tohoto typu náhrady představuje zásadní krok v oblasti tkáňového inženýrství, protože umožňuje řešit nedostatky současné léčby rozsáhlých popálenin a chronických nehojících se ran, zejména problém omezených donorských ploch a nízké kvality nově vznikajícího kožního krytu. Kůže je komplexní vícevrstvý orgán tvořený epidermis, dermis a hypodermis, jejichž buněčné populace jsou uspořádány v trojrozměrné extracelulární matrix. Pouhé bezbuněčné biomateriály nejsou schopny plně obnovit jak anatomickou, tak funkční strukturu kůže. Proto technologie využívá biokompatibilní pěnové nosiče na bázi přírodních biopolymerů, jejichž fyzikálně-chemické vlastnosti napodobují nativní extracelulární matrix, a kombinuje je s mesenchymálními stromálními buňkami (MSCs). Integrace MSCs v definovaném typu diferenciace do kožních fibroblastů a preadipocytů umožňuje vytvářet vícevrstvé konstrukty, které modelují funkční specializaci jednotlivých dermis a hypodermis a poskytují mechanické i biologické parametry blízké nativní tkáni. Kultivované donorské keratinocyty jsou v tomto modelu schopny vystavět plnohodnotnou epidermis. Technologie umožňuje vytvářet funkční vzorky s definovanými mechanickými a biologickými vlastnostmi vhodnými pro obnovu kožního krytu a je koncipována pro další vývoj směrem k náhradě kůže v plné tloušťce s klíčovými fyziologickými funkcemi, jako je bariérová role epidermis, viskoelasticita dermis či schopnost integrace do hostitelské tkáně. V rámci ověřování byla hodnocena robustnost, proveditelnost a reprodukovatelnost celého výrobního procesu. Biologická funkčnost byla potvrzena sérií in vitro testů zahrnujících buněčnou viabilitu, absenci cytotoxického účinku nosiče a schopnost diferencovaných MSCs zachovat svou funkci po integraci do vícevrstevné struktury. Funkčnost konstruktu byla následně ověřena také in vivo na animálním modelu, kde byla prokázána stabilita, biologická aktivita a vhodnost technologie pro aplikace v klinické praxi. Ověření technologie bylo provedeno v Centru buněčného a tkáňového inženýrství Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně a realizováno týmem doc. RNDr. Ireny Koutné, Ph.D. Výsledky ověřování procesu je prováděném v souladu s principy GMP potvrzují použitelnost technologie a představují pevný základ pro její standardizaci, zavedení výroby v GMP režimu a kompilaci klinického využití.

Czech name

Výroba vícevrstvé buněčné náhrady kůže na bázi biokompatibilních pěnových nosičů a kultivovaných autologních/allogenních MSC a keratinocytů

Czech description

Ověřená technologie se týká výroby funkční vícevrstvé buněčné náhrady kůže určené pro regenerativní medicínu. Vývoj tohoto typu náhrady představuje zásadní krok v oblasti tkáňového inženýrství, protože umožňuje řešit nedostatky současné léčby rozsáhlých popálenin a chronických nehojících se ran, zejména problém omezených donorských ploch a nízké kvality nově vznikajícího kožního krytu. Kůže je komplexní vícevrstvý orgán tvořený epidermis, dermis a hypodermis, jejichž buněčné populace jsou uspořádány v trojrozměrné extracelulární matrix. Pouhé bezbuněčné biomateriály nejsou schopny plně obnovit jak anatomickou, tak funkční strukturu kůže. Proto technologie využívá biokompatibilní pěnové nosiče na bázi přírodních biopolymerů, jejichž fyzikálně-chemické vlastnosti napodobují nativní extracelulární matrix, a kombinuje je s mesenchymálními stromálními buňkami (MSCs). Integrace MSCs v definovaném typu diferenciace do kožních fibroblastů a preadipocytů umožňuje vytvářet vícevrstvé konstrukty, které modelují funkční specializaci jednotlivých dermis a hypodermis a poskytují mechanické i biologické parametry blízké nativní tkáni. Kultivované donorské keratinocyty jsou v tomto modelu schopny vystavět plnohodnotnou epidermis. Technologie umožňuje vytvářet funkční vzorky s definovanými mechanickými a biologickými vlastnostmi vhodnými pro obnovu kožního krytu a je koncipována pro další vývoj směrem k náhradě kůže v plné tloušťce s klíčovými fyziologickými funkcemi, jako je bariérová role epidermis, viskoelasticita dermis či schopnost integrace do hostitelské tkáně. V rámci ověřování byla hodnocena robustnost, proveditelnost a reprodukovatelnost celého výrobního procesu. Biologická funkčnost byla potvrzena sérií in vitro testů zahrnujících buněčnou viabilitu, absenci cytotoxického účinku nosiče a schopnost diferencovaných MSCs zachovat svou funkci po integraci do vícevrstevné struktury. Funkčnost konstruktu byla následně ověřena také in vivo na animálním modelu, kde byla prokázána stabilita, biologická aktivita a vhodnost technologie pro aplikace v klinické praxi. Ověření technologie bylo provedeno v Centru buněčného a tkáňového inženýrství Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně a realizováno týmem doc. RNDr. Ireny Koutné, Ph.D. Výsledky ověřování procesu je prováděném v souladu s principy GMP potvrzují použitelnost technologie a představují pevný základ pro její standardizaci, zavedení výroby v GMP režimu a kompilaci klinického využití.

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)

Project

<a href="/en/project/NU22-08-00454" target="_blank" >NU22-08-00454: Cell-mediated multilayered 4th generation biomimetic scaffold for single-step total skin substitute: from laboratory to clinical application</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

Neuveden

Numerical identification

Neuveden

Technical parameters

V rámci technologického postupu byly definovány podmínky výroby vícevrstvé buněčné náhrady kůže, zahrnující použití biokompatibilního pěnového nosiče s definovanou porozitou a elasticitou, integraci lidských kultivovaných mesenchymálních stromálních buněk a keratinocytů do vícevrstevné struktury a ověření funkčnosti konstruktu prostřednictvím in vitro testů viability a cytotoxicity a in vivo ověřením stability a biologické aktivity na animálním modelu.

Economical parameters

Jedná se o ranou fázi vývoje a jeho translace, výsledek bude dále validován.

Application category by cost

—

Owner IČO

00216224

Owner name

Masarykova univerzita

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—