זיהומי עור הם נושא עולמי חשוב, עם עלויות כלכליות גדולות לספקי שירותי בריאות ברחבי העולם. הפיתוח של עמידות רב-תכליתית ויצירת ביופילם על ידי פתוגנים ממלא תפקיד מפתח בשכיחות של פצעים שאינם מחלימים 1,2,3,4. כתוצאה מכך, זיהומים בעור וברקמות רכות הם אחת הסיבות השכיחות יותר לאשפוז ממושך ולאחר מכן לאשפוז חוזר5. עיכובים בריפוי פצעים עולים ביוקר הן למטופלים והן לספקי שירותי הבריאות, כאשר חלק מההערכות גורסות כי כ-6.5 מיליון מטופלים נפגעים מדי שנה בארה"ב. בבריטניה, זיהומי עור וסיבוכים נלווים גורמים לכ-75,000 מקרי מוות בשנה 2,4,6.
סטפילוקוקוס אאורוס (S. aureus) הוא פתוגן פצע אימתני המבודד לעתים קרובות מפצעי מטופלים 2,7. קצב הופעתה של עמידות multidrug גדל באופן דרסטי בשנות ה -2000. במהלך תקופה זו, כ-60% מהזיהומים החריפים בעור ובמבנה העור היו חיוביים לתרבית עבור S. aureus1 העמיד למתיצילין. המספר ההולך וגדל של זנים עמידים למולטי-דרוג בקרב סטפילוקוקים, ואכן פתוגנים אחרים, במהלך 2 העשורים האחרונים מצביע על צורך דחוף בפיתוח מהיר של אנטיביוטיקה עם דרכי פעולה חדשות שיכולות להתגבר על עמידות.
עם זאת, מאז תחילת שנות ה-2000, תוכניות גילוי אנטיביוטיקה נשלטו על ידי זמני התפתחות ארוכים יותר ושיעורי הצלחה נמוכים, כאשר רק 17% מהאנטיביוטיקה החדשנית שנכנסה לניסויים קליניים בארה"ב השיגה אישור שוק8. זה מצביע על פער בין התוצאות של בדיקות חוץ גופיות של אנטיביוטיקה מתפתחת לבין התוצאות הקליניות שלהן. ניתן לטעון כי פער זה נובע במידה רבה מהבדלים בפיזיולוגיה של חיידקים במהלך זיהומים in vivo ובמהלך שיטות מיקרוביולוגיות קונבנציונליות בעת בדיקת היעילות של אנטיביוטיקה בשלבים הפרה-קליניים במבחנה . לכן, יש צורך בשיטות מעבדה חדשניות המייצגות יותר את הפיזיולוגיה של חיידקים במהלך ההדבקה כדי לשפר את שיעורי ההצלחה בתוכניות גילוי אנטיביוטיקה.
השיטות הנוכחיות לחקר זיהומי עור כוללות מחקרים בחיות חיות (למשל, עכברים), מודלים של עור ex vivo (למשל, חזיר), ומודלים תלת-ממדיים של עור מהונדסים על ידי רקמות (למשל, בני אדם)9,10,11,12. מחקרים בבעלי חיים חיים מוסדרים בקפדנות ובעלי תפוקה נמוכה יחסית. במודלים של בעלי חיים, פציעות וזיהומים גורמים למצוקה משמעותית לבעלי החיים ומעוררים חששות אתיים. מודלים של עור אנושי, ex vivo או מהונדסים רקמות, דורשים אישור אתי, עמידה בחקיקה מקומית ועולמית (חוק הרקמות האנושיות, הצהרת הלסינקי), ויש קושי ברכישת רקמות, כאשר חלק מהבקשות לוקחות שנים כדי למלא13,14. שני סוגי המודלים הם עתירי עבודה ודורשים מומחיות משמעותית כדי להבטיח הצלחה ניסיונית. חלק מהמודלים הנוכחיים של זיהום עור ex vivo דורשים דיסקים ותוספים מחוסנים מראש למיטת הפצע כדי לאפשר זיהום; למרות שמודלים אלה שימושיים להפליא, ישנן מגבלות בתהליך ההדבקה שכן תוספים מגבילים את השימוש במיטת הפצע כמקור תזונתי10,15,16,17. המודל המתואר במחקר זה אינו משתמש בתוספים למיטת הפצע, מה שמבטיח כי הפתולוגיה של זיהום וספירת תאים בת קיימא הם תוצאה של ניצול ישיר של מיטת הפצע כמקור ההזנה היחיד.
לאור הצורך בשיטות מעבדה חדשות, פותח מודל ex vivo ovine חדשני בעל תפוקה גבוהה של זיהומי עור לשימוש בהערכת היעילות של אנטיביוטיקה מתפתחת. מחקרים על דלקות עור מתמודדים עם אתגרים רבים - עלויות גבוהות, חששות אתיים ומודלים שאינם מראים תמונה מלאה20,21. מודלים של Ex vivo ומודלים תלת-ממדיים מאפשרים הדמיה טובה יותר של תהליך המחלה וההשפעה שיכולה להיות לטיפולים ממודל רלוונטי יותר מבחינה קלינית. כאן מתוארת ההגדרה של מודל עור שחלות חדשני, שהוא פשוט, ניתן לשחזור, ורלוונטי מבחינה קלינית ובעל תפוקה גבוהה. עור הביצית נבחר מכיוון שכבשים הן אחד היונקים הגדולים המשמשים בדרך כלל למודלים של תגובות לזיהומים in vivo. יתר על כן, הם זמינים בקלות מ abattoirs, הבטחת אספקה קבועה של העור למחקר, ואת הפגרים שלהם הם לא צרוב, מה שמבטיח איכות רקמות טובה. מחקר זה השתמש ב- S. aureus כפתוגן המופתי; עם זאת, המודל עובד היטב עם מיקרואורגניזמים אחרים.