Hojivé účinky amniové membrány jsou dobře známé už stovky let, i když doposud nebyl dostatečně popsán mechanismus jejich účinku. V Evropě i u nás se amniová membrána již několik desítek let používá v oftalmologii, například při lýze rohovky nebo bulózní keratopatii. A právě úspěch českých oftalmologických amniových membrán na tuzemském i zahraničním trhu se stal v roce 2015 základním stavebním kamenem vývoje Amniodermu, jenž je určen na dlouhodobě se nehojící rány. Zásadní výhoda amniové membrány totiž spočívá v tom, že má biologicky aktivní molekuly, zejména cytokiny a růstové faktory, které aktivně podporují hojení, zároveň ale obsahuje i kolagen a elastin a nevyvolává žádnou imunitní odpověď pacienta. Většina moderních krycích přípravků sice kolagen obsahuje, ale elastin nikoliv. Přitom právě kombinace těchto dvou skleroproteinů napomáhá tomu, že se rána hojí až třicetkrát rychleji, nová tkáň je pružná, nejizevnatá a má vlastnosti zdravé kůže.
Tři roky v laboratoři Vývoj Amniodermu začal jako každý jiný vědecký projekt – rešeršemi. „Na základě literární rešerše a našich vlastních zkušeností s amniovou membránou pro oftalmologii jsme se rozhodli, že tuto výzvu přijmeme, a pustili jsme se do dalšího vývoje. Vždyť každá končetina, kterou můžeme zachránit před amputací, každý pacient, kterého můžeme vrátit zpět k běžnému životu, byl pro nás při vývoji obrovskou motivací,“ vzpomíná Iveta Schmiedová, vedoucí výzkumu. V prvním kroku bylo potřeba nalézt způsob, jak správně odpreparovat amniovou membránu. „Potřebovali jsme ji získat v jednom kuse. Najít správný pohyb, který zaručí, že se blanka o tloušťce 10 μm a velikosti zhruba 20 × 25 cm nepoškodí, nám dalo docela zabrat,“ vzpomíná. V dalším kroku vývoje přišlo na řadu čištění. Vědci museli najít způsob, jak odstranit veškerá krevní rezidua. „Zkoušeli jsme různé metody čištění, například na třepačce v centrifuze, v ultrazvukové lázni, za použití různých roztoků a antibiotik. Kombinací těchto metod se nám podařilo membránu nakonec opravdu zbavit veškerých reziduí, a přitom zachovat její kvalitu.“ Součástí výzkumu bylo také hledání odpovědí na otázku, jak membránu správně zakonzervovat. U oftalmologických amniových membrán je poměrně běžné, že jsou zamrazeny (např. na −40 až −80 °C). V rámci léčby dlouhodobě se nehojících ran však tým hledal postup, který by zajistil co nejjednodušší manipulaci a skladování vyvíjeného produktu tak, aby byl ihned dostupný lékařům, a tím pádem i pacientům. V úvahu proto přicházela prakticky pouze lyofilizace, tedy vysoušení mrazem, což je nejšetrnější způsob konzervace tkání, buněk a buněčných kultur. Avšak i při této metodě bylo třeba přijít na správný lyofilizační recept, který by zajistil, že se membrána při vysoušení žádným způsobem nepoškodí. To vůbec nebyl jednoduchý proces. Celý cyklus se skládá ze tří různých fází a v každé z nich je v přístroji jiná kombinace teploty a tlaku vzduchu. „Je nutné myslet na takové detaily, jako je rychlost změny teploty a tlaku. V první fázi sušení je teplota hluboko pod bodem mrazu, v druhé je již teplota ‚jen‘ na −10 °C,“ vysvětluje proces lyofilizace Iveta Schmiedová s tím, že tato změna teploty a změna okolního tlaku vede k postupnému uvolňování vlhkosti. Poslední fáze sušení pak již probíhá při kladných teplotách. V rámci vývoje lyofilizačního receptu tým pracoval se třemi základními parametry, které zároveň experimentálně vyhodnocoval. „Obsah bioaktivních molekul jsme srovnávali s nativní tkání a k měření jsme používali kapalinovou chromatografii a hmotnostní spektrometrie. Dále jsme sledovali strukturu tkáně, kterou jsme kontrolovali pomocí skenovací elektronové mikroskopie. Třetím parametrem byla zbytková vlhkost po lyofilizaci. Tu jsme měřili pomocí gravimetrické metody,“ pokračuje vědkyně a dodává, že nastavit metodu tak, aby byla dostatečně účinná, efektivní a zároveň citlivá, bylo jedním z nejsložitějších kroků vývoje. Vlastní výzkum trval od roku 2015 do roku 2018 a výsledkem je produkt, který už byl i schválen Státním ústavem pro kontrolu léčiv (SÚKL). Časovou náročnost vývoje zvyšoval také fakt, že žádný krok se neobešel bez náročného hodnocení výsledků. „Od roku 2018 probíhala observační studie, kdy jsme Amnioderm ve spolupráci s renomovanými lékaři aplikovali vybraným pacientům. U nich se rány, které stagnovaly i 10 let, začaly uzavírat, začaly takzvaně epitelizovat. Výjimečnost Amniodermu vnímali také lékaři a odborné lékařské společnosti. Postupně jsme získali vynikající hodnoticí stanoviska České chirurgické společnosti, České společnosti pro léčbu rány, České diabetologické společnosti i České dermatovenerologické společnosti.“
Není placenta jako placenta Placenty k výzkumu a nyní již i k výrobě Amniodermu získávali a získávají brněnští vědci od rodiček s jejich výslovným souhlasem. Pro výzkumné účely se však hodí pouze placenty od rodiček, jejichž děti přišly na svět sekcí, protože přirozený porod placentu znečistí a tím pádem znehodnotí. „Součástí našeho projektu totiž bylo i porovnávání kvality amniových membrán v případě, kdy placenta zůstane sterilní přirozeně a kdy ji musíme sterilizovat v laboratoři. Zjistili jsme, že sekundární sterilizací se nedaří zachovat takové množství cytokynů a růstových faktorů jako u placenty, která je sterilní díky sekci.“ Pokud tedy rodička souhlasí s tím, že bude její placenta použita pro výzkum, odebere se jí ještě před sekcí krev na vyšetření krví přenosných onemocnění, jako je syfilis, HIV, žloutenka a podobně. Po porodu se placenta musí zpracovat do 24 hodin a lyofilizovaná membrána se uloží na 180 dnů do karantény. „Karanténa se musí dodržovat kvůli tomu, že některé krví přenosné choroby mají delší inkubační dobu. Rodička jde tedy za 180 dnů po porodu na kontrolní odběry, a pokud je vše v pořádku, může se membrána uvolnit a pustit k pacientům.“ Amnioderm tak mají v současné chvíli k dispozici lékaři pro léčbu chronických, nehojících se ran, tedy těch, které se nehojí po dobu 6 až 8 týdnů, proces běžného hojení je narušený a rána stagnuje, anebo se dokonce zvětšuje. Tyto závažné potíže postupně vylučují pacienty z běžného života a stav může vést až k amputaci postižené končetiny nebo smrti. Takové komplikace mívají například diabetičtí pacienti, u nichž se i lehká oděrka může změnit v ránu, která se nehojí a je hluboká až centimetr. Díky svým regeneračním vlastnostem se dá Amnioderm využívat také u popálenin, zejména na partiích krku či kloubů, kde je důležité, aby kůže byla pružná. Na to, jak byl vývoj náročný a složitý, je užití biologické náplasti velmi jednoduché, což byl ostatně jeden z cílů výzkumu. Membrána se aplikuje na ránu a hydratuje se fyziologickým roztokem. Tím se aktivuje a v průběhu zhruba čtyř dnů se pak do rány rozpustí. „Tím, jak se Amnioderm rozpouští, nabudí proces hojení. Rána se začne zatahovat nejen od krajů, ale vznikají i epitelizační ostrůvky, kdy se zranění hojí i od prostředka, až se nakonec zcela uzavře,“ popisuje na závěr princip léčby Iveta Schmiedová. /Kristina Kadlas Blümelová/