Brannskadepasienter trenger ny hud, noen ganger mye av det, og fra egen kropp. Nå undersøker forskere om stamceller, biomaterialer og laboratoriedyrket hud kan gi raskere tilheling og et bedre liv etter skaden.
Hvert år blir rundt 700 personer behandlet ved norske sykehus på grunn av brannskade. Pasientene med de største skadene, rundt 170 pasienter i året, sendes til Brannskadeavdelingen ved Haukeland universitetssjukehus i Bergen.
– Større brannskader krever omfattende kirurgi. Prinsippet er at hud som er ødelagt, må erstattes med hud som er hel, forteller overlege Stian Almeland, spesialist i plastikkirurgi ved Haukeland universitetssjukehus, til GENialt.
Almeland er en del av behandlingsteamet som står klar til å møte disse pasientene i Bergen.
Venter på egen hud
Når en pasient med store skader legges inn, starter en kamp mot klokken. Huden er kroppens viktigste barriere mot omgivelsene, og brannskader gjør pasienten sårbar for både væsketap, infeksjoner og andre livstruende komplikasjoner. Det er helt avgjørende å få lukket sårene raskt, og huden må hentes fra pasienten selv.
– Hvis pasienten er skadet på 90 prosent av kroppen, er det de siste 10 prosentene av kroppen som må forsyne resten med ny hud, forklarer Almeland.
Det samme hudområdet må da brukes flere ganger. Hele tiden venter legene og pasienten på at huden skal gro nok til å kunne brukes til å dekke nye områder. For pasienter med store brannskader betyr det ofte lange og krevende behandlingsforløp.
Sykehusoppholdet kan vare i mange måneder, noen ganger over et år. I mellomtiden har pasienten åpne sår som kan være en inngangsport for bakterier og andre infeksjoner. Episoder med blodforgiftning, der pasienten er på grensen mellom liv og død, er også en forventet del av forløpet. For å unngå dette, er det behov for nye løsninger. Her kommer regenerativ medisin inn, et medisinsk fagfelt hvor man forsøker å reparere skade eller bygge opp nytt vev ved hjelp av laboratoriedyrkede celler og ulike typer biomaterialer (se faktaboks).
Regenerativ medisin
Regenerativ medisin har som mål å reparere, erstatte eller gjenoppbygge skadet vev og organer ved å stimulere kroppens egne reparasjonsprosesser eller tilføre nye celler og vev. Regenerativ medisin omfatter, i tillegg til genterapi, både:
Celleterapi: Å tilføre levende celler til pasienten for å behandle sykdom eller skade. Cellene kan virke ved å erstatte skadde celler direkte, virke immunregulerende, eller stimulere kroppens egne celler til reparasjon.
Vevsteknologi: Et tverrfaglig fagfelt som kombinerer blant annet ingeniørfag, cellebiologi og materialteknologi for å utvikle biologiske erstatninger for skadet eller ødelagte vev (se figur).
Levende huderstatning
Fiskehud, grisehud eller hud fra en avdød donor kan brukes til å dekke sår midlertidig, men pasientens immunforsvar vil raskt avise og ødelegge donorhuden.
– Som et bedre alternativ til donorhud har vi utviklet en huderstatning for pasienter med alvorlige brannskader, sier professor Miguel Alaminos ved Universitetet i Granada til GENialt.
Sammen med sine kolleger i Forskningsgruppen for vevsteknologi har Alaminos utviklet en løsning som er basert på pasientens egne celler. Fra en liten hudprøve fra et uskadet område dyrker forskerne frem nye hudceller i laboratoriet, både keratinocytter, hudens overflateceller, og fibroblaster, bindevevscellene som danner lærhuden.
Etter tre til fire uker har man nok celler, og hudcellene blir kombinert med et biomateriale laget av fibrin (et blodprotein) og agarose (polysakkarid fremstilt fra rødalge). Resultatet er et tynt flak som ligner hud, og kan flyttes tilbake til pasienten. Fordi huderstatningen er laget med pasientens egne celler, blir den ikke avstøtt.
– Flere overlever
Den spanske forskningsgruppen har arbeidet i nærmere 30 år med å utvikle, teste og dokumentere teknologien, fra tidlige laboratorieforsøk og dyrestudier til omfattende kvalitetskontroller, og godkjenning for bruk i pasienter. Så langt er behandlingen testet på rundt 20 brannskadepasienter.
– Vi ser at det å dekke sårene tidlig kan øke overlevelsen betydelig. Uten denne typen behandling kan overlevelsen for disse pasientene være under 50 prosent, men vi finner over 80 prosent overlevelse hos pasientene vi har analysert. Samtidig tyder resultatene på at behovet for nye operasjoner og oppfølgende behandling blir redusert. Vi håper også at denne tilnærmingen kan bedre funksjonelle og estetiske resultater på sikt, blant annet fordi man slipper å hente like mye hud fra friske områder. Det reduserer også belastningen på pasienten, sier professoren.
Blir ikke normal hud
Selv om resultatene er lovende, gjenstår flere utfordringer. Huderstatningen forskerne har kommet frem til, gjør den viktigste jobben til normal hud. Den danner raskt en beskyttende barriere, som er avgjørende for å hindre infeksjoner og stabilisere pasienten.
Samtidig understreker Alaminos at huderstatningen ikke er lik normal hud, og at det trengs mer forskning for å forstå hvordan erstatningshuden utvikler seg og fungerer over tid.
– Vi klarer foreløpig ikke å lage hud med svettekjertler eller hår. Det betyr blant annet at pasientene ikke kan svette gjennom huden, og derfor ikke vil tåle varme like godt som før, sier Alaminos.
En annen utfordring er produksjonstiden. Det tar flere uker å lage huderstatning fra pasientens egne celler. Ideelt sett burde erstatningshud være tilgjengelig umiddelbart, for eksempel som ferdig lagret produkt fra donorceller, men det er vanskelig å få til fordi donorhud lett utløser immunreaksjoner og blir avstøtt. Dagens huderstatning tåler heller ikke å fryses ned og lagres. Alaminos peker likevel på donorstamceller, fra for eksempel navlestreng eller tannvev, som lovende alternativer, fordi de i mindre grad trigger immunresponser.
– Vi har testet dette i dyremodeller med gode resultater, men det er fortsatt tidlig i utviklingen, sier han til GENialt.
Vil strø celler i såret
Mens forskerne i Granada bygger erstatningshud i laboratoriet, tester Almeland og kollegaer ved Haukeland universitetssjukehus en annen tilnærming. De vil kombinere konvensjonell brannskadebehandling med celleterapi (se faktaboks) for å undersøke om stamceller fra pasienten selv, tilført direkte både i selve brannsåret og i området som skal avgi hud til å dekke såret, kan hjelpe kroppen med å lege sårene raskere.
– Vi ser for oss at det også kan være nyttig å bruke flere celletyper sammen. Kanskje keratinocytter kan gjenopprette hudoverflaten, fibroblaster gi styrke og elastisitet, mens stamceller kan fungere som en motor, ved å stimulere kroppens egne celler, forklarer Almeland.
Et viktig steg videre blir å utvikle en metode for å levere et kjent antall levende celler direkte i såret, og samme antall hver gang. Der to kirurger i dag i praksis vil gi ulik behandling, kan utstyret Almeland og kollegaer utvikler gjøre det mulig å standardisere hvor mange levende celler som faktisk leveres i såret.
Dette er også avgjørende for forskningen fordi resultatene blir mer pålitelige. Både brannskadepasienter og brannsår varierer mye, og hvis også mengden celler som gis er ukjent eller ulik, blir det vanskelig å si hva som faktisk virker. Med en presis leveringsmetode kan forskerne sammenligne resultater på en mer pålitelig måte. I dyremodeller ser forskerne allerede lovende resultater av å bruke stamceller i sårbehandling.
– Vi ser forbedret tilheling, og at behandlingen kan kombineres med dagens standardbehandling. Nå er neste steg kliniske studier, sier Almeland.
Hvis celleterapi viser seg å ha god effekt i faktiske pasienter tror Almeland det først vil komme de mest alvorlig brannskadde pasientene til gode.
– Det er der behovet er størst, og potensialet for å redde liv er betydelig. Men på sikt tror jeg at celleterapi også kan bli aktuelt ved mindre skader, ikke for å redde liv, men for å forbedre tilheling og redusere arrdannelse, sier han.
• Levende celler er «byggeklossene» i vevet
• Biomaterialer gir struktur og fungerer som et rammeverk for cellene
• Biologiske signalstoffer styrer vekst og utvikling
Figur: Stine Hufthammer Indrelid/Bioteknologirådet
Mål: Hud som svetter
Selv om mye av forskningen innen regenerativ behandling av brannskader fortsatt ikke har nådd pasientene, peker både celleterapi og laboratoriedyrket hud mot en fremtid der brannskadebehandling kan bli både raskere og mer skånsom for pasientene.
– Om 15–20 år håper jeg først og fremst at vi vil forebygge flere ulykker og redusere antallet alvorlige brannskader. Men noen pasienter vil vi alltid ha. For dem trenger vi bedre hud enn i dag. Hud som ligner vanlig hud, med svettekjertler og hår, og hud som kan produseres raskt eller lagres ferdig, slik at pasienten kan behandles umiddelbart, sier Alaminos.
Almeland tror fremtidens behandling vil bestå av flere verktøy og metoder som kan brukes sammen, og også i kombinasjon med dagens metoder.
– Dette er ikke konkurrerende tilnærminger, men komplementære. Både laboratoriedyrket hud, celleterapi og konvensjonell behandling vil ha en plass, tror han.
Overlegen ved Haukeland ser for seg at mens man venter på transplantasjon, eller at huderstatning dyrkes fram i laboratoriet, kan celler tilføres direkte i såret for å stimulere tilheling og forberede vevet før ny hud legges på.
– For pasientene kan det bety raskere behandling, og at den friske huden de har kan rekke lenger, sier Almeland til GENialt.
