Потеря волос и облысение – весьма распространённая проблема среди мужчин и женщин. Учёные предлагают бороться с ней при помощи стволовых клеток, инновационных препаратов и даже трёхмерной печати.
Между тем исследователи из Колумбийского университета представили первую в своём роде методику борьбы с облысением. Они предлагают выращивать волосяные фолликулы в лабораторных условиях из клеток самого пациента и при этом подкармливать их особыми веществами.
Причём речь идёт о создании целых "волосяных ферм", которые станут неограниченным источником материала для дальнейших хирургических процедур по восстановлению волос.
На первом этапе работы команда обнаружила ранее неизвестный тип иммунных клеток, которые продуцируют белок под названием онкостатин М (OSM). Оказалось, что он-то и удерживает стволовые клетки волосяных фолликулов в состоянии покоя. Этот механизм учёные назвали JAK-STAT.
"Редкие подмножества иммунных клеток ранее было трудно идентифицировать в цельной коже, но в этой работе мы сумели секвенировать ДНК одиночных клеток и точно определять те, которые вырабатывают онкостатин М", – рассказывает первый автор исследования Этьен Ван (Etienne Wang).
По его словам, выявленные клетки больше всего напоминают макрофаги, которые являются своего рода падальщиками иммунной системы (захватывают и переваривают бактерий, остатки погибших клеток и другие чужеродные или токсичные частицы).
По аналогии с макрофагами, исследователи назвали открытые ими клетки трихофагами (греческая приставка tricho обозначает "волосы" или подобные волосам структуры).
Затем команда отыскала низкомолекулярные ингибиторы и антитела, которые дезактивируют производство онкостатина М. В результате стволовые клетки волосяного фолликула пробуждаются.
Этот этап работы подробно описывается в статье, представленной в журнале Cell Stem Cell.
Далее учёные занялись созданием "волосяных ферм". Они напечатали пластиковые платформы, в которых имитируется естественная микросреда, стимулирующая рост волосяного фолликула. Эти платформы имеют крошечные удлинения шириной всего в полмиллиметра (в них и растут фолликулы, что показано на фото ниже). К слову, ранее столь точные "шаблоны" не удавалось создать при помощи 3D-печати.
В ходе испытаний исследователи вырастили в печатной форме человеческую кожу и "засеяли" её стволовыми клетками волосяных фолликулов, полученными от добровольцев. "Семена" помещались в "лунки" и покрывались клетками, которые продуцируют белок кератин.
"Удобрением" послужил коктейль, содержащий факторы роста и ингибиторы JAK-STAT.
Спустя три недели в такой "почве" появились первые волосяные фолликулы и начался рост волос.
Специалисты утверждают, что на подобных "фермах" волосяные фолликулы можно выращивать с невероятной скоростью, и в конечном итоге можно получить неограниченное количество "урожая". Затем волосы будут пересажены тому же пациенту, с чьими стволовыми клетками велась работа.
"Мы показали, что мы можем вырастить "сетку" из волос, которая спроектирована таким образом, чтобы их можно было пересадить в кожу головы того же пациента", – говорит глава научной группы Анжела Кристиано (Angela Christiano).
Причём эта методика поможет не только мужчинам, но и женщинам, которые также нередко сталкиваются с проблемой потери волос.
О результатах этого эксперимента подробно рассказывается в статье, опубликованной в издании Nature Communications.
Стоит отметить, что новый подход решает сразу две основных проблемы, с которыми сталкиваются люди, борющиеся с облысением. Во-первых, существующие препараты для активации роста волос часто оказываются неэффективными. Во-вторых, при пересадке пациенту его же собственных волос их может попросту не хватить.
Впрочем, технология пока ещё на оптимизирована для коммерческого применения и недоступна в клинической практике.
Что касается будущих применений таких "ферм", то их можно будет использовать не только для выращивания волос под пересадку, но и для тестирования новых препаратов для роста волос.
Добавим, что ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о причинах облысения и появления седины и об опасностях, о которых сигнализирует седина в раннем возрасте. Также выяснилось, что мужчины могут "наследовать" облысение от своих матерей.
