Български учени създадоха иновативен прототип на човешка кожа за изследвания в медицината и фармацията

Екип от изследователи от отдел „Растителна клетъчна биотехнология“ към Център по растителна системна биология и биотехнология (ЦРСББ), съвместно с лабораторията по Метаболомика при Българската академия на науките (БАН), създадоха иновативен 3D модел на човешки епидермис. Този прототип е предназначен за изследвания в областта на медицината и фармацевтичната индустрия, като възпроизвежда сложната физиологична структура и защитната функция на човешката кожа.

Разработеният модел на човешки епидермис симулира най-външния слой на кожата, която е най-големият орган в човешкото тяло. Епидермисът играе ключова роля в защитата на организма и в поддържането на кожната хомеостаза. Дебелината на този слой варира между 50 и 100 микрометра в зависимост от различни фактори, включително стареене, което води до промени във функционалността на дермо-епидермалните връзки.

Състои се основно от кератиноцитни клетки, които образуват пет стратифицирани слоя, участващи в поддържането на клетъчния имунитет и цялостната хомеостаза на кожата. Кератиноцитите имат способността да се диференцират и мигрират, създавайки защитна бариера, която предпазва организма от различни външни фактори. Моделът на кожата също така включва меланоцити, които отговарят за пигментацията.

Учени от ЦРСББ и БАН успяват да възпроизведат този процес върху триизмерна поликарбонатна матрица със специална порьозност, която позволява оптимално прикрепяне и растеж на клетките. Кератиноцитите, които се използват в модела, са от тип „обезсмъртени“ клетки, които се засяват върху матрицата с цел създаване на сливащ се епидермален слой, наподобяващ естествената структура на кожата.

Този иновативен модел има потенциала да бъде използван за широк спектър от изследвания, включително тестване на нови лекарства и козметични формулировки, което позволява значително да се намали нуждата от тестове върху животни. В момента учените от ЦРСББ и БАН използват модела за изследвания на фотостареенето на кожата, предизвикано от ултравиолетовите лъчи (UVA и UVB), и за тестване на естествени продукти за слънцезащита.

Ръководителят на научната разработка, проф. д-р Милен Георгиев, подчертава значимостта на този проект с оглед на нарастващото търсене на природни алтернативи за слънцезащитни продукти, особено предвид предстоящите регулации, които могат да ограничат употребата на титанов диоксид – основна съставка в съвременните слънцезащитни продукти.

Моделът, разработен от българските учени, позволява изучаването на въздействието на природни вещества, извлечени от ендемични български растения, като Родопския силивряк, които имат доказани фотозащитни свойства. Учените вече са идентифицирали няколко растителни екстракта, които притежават потенциал да предпазват кожата от фотостареене и дори да имат антистареещи ефекти. Тези открития ще бъдат патентовани и използвани за създаването на органични слънцезащитни продукти, които да предложат по-безопасна и природосъобразна алтернатива на конвенционалните средства.

ЦРСББ и БАН продължават изследванията с помощта на уникална за България UV камера, която възпроизвежда целия спектър на UV лъчите, за да симулира условията на естествено фотостареене. Това иновативно съоръжение позволява изследване на различни растителни вещества и тяхната ефективност при защита от вредното въздействие на ултравиолетовите лъчи.

В заключение, тази разработка не само предоставя значителни научни възможности за България, но и отваря пътя към създаването на ново поколение продукти за грижа за кожата с естествени съставки, които могат да намалят риска от стареене и увреждане на кожата.