Afgerond in 2012
Projectduur: 4 jaar
Projectleider: S. Gibbs – VUmc
Achtergrond
Er is een gebrek aan modellen (humaan, dieren of in vitro) voor het testen van nieuwe geneesmiddelen voor litteken preventie en behandeling. Bestaande modellen zijn gelimiteerd door logistieke, ethische en/of fysiologische relevantie.
Doelstelling
Het ontwikkelen van een in vitro humaan volledig dikte huid model dat gebruikt kan worden om littekenhypertrofie te bestuderen. Toekomstige toepassingen zijn het testen van nieuwe therapieën voor: 1) preventie van littekenhypertrofie; 2) behandeling van bestaande littekens.
Methode
Verschillende cel- en weefselkweek technieken zijn in dit project gebruikt om de relevante cel typen te identificeren, die in het 3D hypertrofisch litteken model ingebracht moesten worden. Keratinocyten, fibroblasten, adipose afkomstige stam cellen (ASC), dermale endotheel cellen en immuun cellen (monocyten en neutrofielen) zijn bestudeerd. De volgende kwantificeerbare litteken parameters zijn gebruikt om de beste combinatie van cellen voor het model te identificeren: contractie, dikte van de dermis, collagen-1 secretie, alpha-SMA expressie, epidermale uitgroei, epidermale dikte en de secretie van cytokinen en groeifactoren (bv. IL-6, CXCL8, HGF, PDGF). Met behulp van qPCR van biopsies van een patiënten studie en ELISA analyse van supernatanten van gekweekte huid samples zijn mogelijk nieuwe biomarkers geïdentificeerd.Resultaten
In dit project zijn twee verschillende littekenhypertrofie modellen ontwikkeld. Het eerste model bestaat uit cellen geïsoleerd uit vers uitgesneden littekenweefsel. Cellen uit hypertrofische littekens zijn vergeleken met cellen uit normotrofische littekens en gezonde huid, om te bepalen of de litteken eigenschappen intrinsiek gehandhaafd bleven. Aangezien in dit stadium van ontwikkeling van het model er nog geen goed onderscheid gemaakt kon worden tussen hypertrofische en normotrofische littekens, is het niet verder gevalideerd met geneesmiddelen. Het tweede model bestaat uit een gereconstrueerde epidermis op een matrix waar ASC zijn ingebracht. Wanneer we dit model vergeleken met een model waar dermale fibroblasten waren ingebracht, zagen we dat het ASC model duidelijk meer een litteken fenotype had. Omdat er kwantificeerbare parameters geïdentificeerd konden worden, is dit model gebruikt voor verder onderzoek en validatie met verschillende geneesmiddelen. Elk geneesmiddel normaliseerde een andere combinatie parameters, wat suggereert dat een combinatie van verschillende therapieën het meest gunstig is. Ook was geen van de geneesmiddelen in staat alle litteken parameters te normaliseren. Dit is in overeenstemming met de kliniek waar geen geneesmiddel in alle patiënten een hypertrofisch litteken volledig kan herstellen naar een normaal fenotype.
Conclusie
Het in vitro hypertrofisch litteken model kan nu gebruikt worden om nieuwe geneesmiddelen te identificeren en om aan de hand van de verschillende litteken parameters combinaties van geneesmiddelen te selecteren die een beter resultaat voor de patiënt oplevert.