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

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

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

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

The verified technology concerns the production of functional multilayer skin cell replacements intended for regenerative medicine. The development of this type of replacement represents a fundamental step forward in the field of tissue engineering, as it addresses the shortcomings of current treatments for extensive burns and chronic non-healing wounds, in particular the problem of limited donor sites and the poor quality of newly formed skin coverings. The skin is a complex multilayered organ consisting of the epidermis, dermis, and hypodermis, whose cell populations are arranged in a three-dimensional extracellular matrix. Cell-free biomaterials alone are unable to fully restore both the anatomical and functional structure of the skin. Therefore, the technology uses biocompatible foam carriers based on natural biopolymers, whose physicochemical properties mimic the native extracellular matrix, and combines them with mesenchymal stromal cells (MSCs). The integration of MSCs in a defined type of differentiation into skin fibroblasts and preadipocytes allows the creation of multilayer constructs that model the functional specialization of the individual dermis and hypodermis and provide mechanical and biological parameters close to native tissue. Cultured donor keratinocytes are able to build a fully functional epidermis in this model. The technology enables the creation of functional samples with defined mechanical and biological properties suitable for skin regeneration and is designed for further development towards full-thickness skin replacement with key physiological functions such as the barrier role of the epidermis, the viscoelasticity of the dermis, and the ability to integrate into host tissue. The robustness, feasibility, and reproducibility of the entire production process were evaluated during verification. Biological functionality was confirmed by a series of in vitro tests including cell viability, absence of cytotoxic effects of the carrier, and the ability of differentiated MSCs to maintain their function after integration into a multilayer structure. The functionality of the construct was subsequently verified in vivo in an animal model, where the stability, biological activity, and suitability of the technology for clinical applications were demonstrated. The technology was verified at the Center for Cell and Tissue Engineering at St. Anne's University Hospital in Brno and implemented by the team of Doc. RNDr. Irena Koutná, Ph.D. The results of the verification process, carried out in accordance with GMP principles, confirm the applicability of the technology and provide a solid basis for its standardization, introduction into GMP production, and compilation of clinical use.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

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

Projekt

<a href="/cs/project/NU22-08-00454" target="_blank" >NU22-08-00454: Biomimetický vícevrstevný buněčný nosič čtvrté generace pro jednokrokovou úplnou náhradu kůže: z laboratoře do klinické aplikace</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

Neuveden

Číselná identifikace

Neuveden

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

00216224

Název vlastníka

Masarykova univerzita

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—