Regenerative therapy for the nonhealing cutaneous wounds

Abstract

Regenerative medicine inspired by current advances in cellular biology, genetic engineering, synthetic biology, material sciences etc. is now making resistant diseases curable. Nowadays, chronic wound healing is possible due to cell-based regenerative technologies and recent non-cell therapeutic approaches. Here we review clinical applications of human stem cells, as well as cellular and tissue products as alternatives to the traditional therapy of nonhealing wounds. The cell-based technologies for tissue regeneration and bioengineering utilize stem cells that are either injected into blood stream or directly into the target area. Cell-free regeneration technologies require either stem cell products, i.e., secretomes or their separate components, extracellular membrane vesicles, or tissue products. The stem cell therapies are designed to replace critically absent components of wounded or degenerative tissue. The stem cell secretome can promote the repair of damaged tissues independently of parent cells. Extracellular membrane vesicles mimic and recapitulate the mechanisms of stem cells in tissue regeneration and therefore might be promising for chronic wound and severe burns healing. The tissue products traditionally remain efficient wound healing remedies along with emerging advanced technologies

Сучасна терапія регенеративної медицини інспірована досягненнями у галузі клітинної біології, генної інженерії, синтетичної біології, матеріалознавства, довершує традиційну терапію, що робить можливим лікування хронічних недуг. У наш час лікування хронічних ран можливе через використання клітинних регенеративних технологій та більш пізніх неклітинних терапевтичних підходів. В огляді ми розглядаємо альтернативні підходи до лікування незагоювальних ран за допомогою клінічного застосування стовбурових клітин, а також клітинних та тканинних продуктів. Для клітинних технологій регенерації тканин та біоінженерії використовують стовбурові клітини, які вводяться в кров'яне русло або безпосередньо у рану. Інший підхід грунтується на регенераційних неклітинних технологіях, які потребують продукти стовбурових клітин, тобто, секретоми або їхні окремі компоненти - позаклітинні мембранні везикули, а також тканинні продукти. Технологія стовбурових клітин призначена для заміни критично відсутніх компонентів поранених або дегенеративних тканин. Секретом стовбурових клітин незалежно від стовбурових клітин може сприяти відновленню пошкоджених тканин. Позаклітинні мембранні везикули здатні імітувати механізми стовбурових клітин в процесі регенерації тканин і, отже, є переспективними у лікуванні хронічних ран та ускладнених опіків. Тканинні продукти традиційно залишаються ефективними засобоми загоювання ран на тлі сучасних технологій.

Современная терапия регенеративной медицины находится под влиянием достижений в области клеточной биоло-гии, генной инженерии, синтетической биологии и материаловедения, которые совершенствуют традиционную терапию и делают возможным лечение хронических недугов. В наше время лечение незаживающих ран возможно благодаря использованию регенеративных клеточных технологий и более современных неклеточных терапевтиче-ских подходов. В обзоре рассмотрены альтернативные методы лечения незаживающих ран с использованием стволовых клеток, а также клеточных и тканевых продуктов. Для клеточных технологий регенерации тканей и биоинженерии используют стволовые клетки, которые вводятся в кровяное русло или непосредственно в рану. Другой подход основан на регенеративных неклеточных технологиях, которые используют продукты стволовых клеток, то есть, секретомы или их отдельные компоненты — внеклеточные мембранные везикулы, а также ткане-вые продукты. Методики с использованием стволовых клеток предназначены для замены критически отсутст-вующих компонентов поврежденных или дегенеративных тканей. Секретомы стволовых клеток, независимо от стволовых клеток, могут способствовать восстановлению поврежденных тканей. Внеклеточные мембранные вези-кулы способны имитировать механизмы регенерации тканей стволовыми клетками и, следовательно, являются перспективными для лечения хронических ран и осложненных ожогов. Тканевые продукты традиционно остаются эффективным методом заживления ран среди других современных терапевтических технологий.