Представлена новая технология регенерации волос

Лысина не всем к лицу. Для тех, кто не желает прощаться с волосами, нью-йоркские дерматологи разработали новый метод борьбы с алопецией

(фото Vancouver Film School/Flickr).

Впервые в истории медицины учёным удалось вырастить новые волосы после пересадки клеток дермальной папиллы

(фото Claire Higgins/Christiano Lab, Columbia University Medical Center).

Клетки дермальной папиллы образовали скопления, что привело к росту новые фолликулов и, как следствие, новых волос

(фото Claire Higgins/Christiano Lab at Columbia University Medical Center).

И мужчины, и женщины зачастую сталкиваются с проблемой потери волос. Это может быть как симптомом какого-либо заболевания, так и самим заболеванием. Медики называют облысение алопецией.

Методов борьбы с этой крайне неэстетичной болезнью может быть несколько. Но если мужчины могут смириться с проблемой и побриться налысо, взяв пример с Брюса Уиллиса или Джейсона Стэтхема, то женщина лысой представить себя вряд ли сможет.

Современная медицина предлагает различные способы лечения. Некоторым помогает мезотерапия, но всё же самым популярным методом является пересадка волос.

Технология очень проста: с затылочной или височной зоны головы пациента, где потеря волос наименьшая, врачи забирают волосы вместе с фолликулами ("луковичками", из которых растёт волос) и вживляют их в ту зону, где облысение наиболее заметно. Метод, безусловно, надёжен и проверен временем, риска отторжения нет вообще (ведь это собственные волосы пациента), но существенные недостатки всё же есть.

Лысина не всем к лицу. Для тех, кто не желает прощаться с волосами, нью-йоркские дерматологи разработали новый метод борьбы с алопецией (фото Vancouver Film School/Flickr).

"Около 90% женщин, страдающих алопецией, не подходят для подобной операции из-за недостаточного количества волос даже в затылочной и височной зоне", — поясняет ведущий автор новейшего исследования Ангела Кристиано (Angela M. Christiano), дерматолог из Медицинского центра при Колумбийском университете в Нью-Йорке.

Вместе со специалистом по стволовым клеткам Колином Джаходой (Colin Jahoda) из Даремского университета Кристиано разработала принципиально новую методику, не предполагающую обычную трансплантацию волос и дополнительную стимуляцию факторами роста.

"Наш метод основан на стимуляции роста большого числа волосяных фолликулов и омолаживании уже существующих волос. Для полноценного излечения от алопеции достаточно донорских клеток, взятых всего от пары сотен волос. Такое лечение подойдёт в первую очередь женщинам, у которых особый тип облысения, пациентам с недостаточным количеством здоровых фолликулов, и людям, страдающим рубцовой алопецией после обширных ожогов", — говорит Кристиано.

По словам учёных, все попытки прекратить выпадение волос с помощью медикаментов и неинвазивных методов, скорее всего, окажутся безуспешными, поскольку они не стимулируют рост новых волос и не регенерируют фолликулы.

"За активацию волосяных фолликулов отвечают так называемые клетки дермальной папиллы. Идея "клонирования" фолликулов с использованием этих самых клеток пришла в голову учёным ещё 40 лет назад, но тогда метод остался недоработанным", — рассказывает Джахода в пресс-релизе.

Впервые в истории медицины учёным удалось вырастить новые волосы после пересадки клеток дермальной папиллы (фото  Claire Higgins/Christiano Lab, Columbia University Medical Center).

Недостаток этой методики заключается в том, что когда клетки дермальной папиллы после культивации пересаживают в обычную двухмерную культуру ткани, они трансформируются в обычные клетки кожи и теряют способность производить волосяные фолликулы. Поэтому перед исследователями встал вопрос: как увеличить число клеток для регенерации волос, сохранив при этом их способность производить фолликулы?

Дерматологи заметили, что в данном вопросе больше повезло грызунам, чем людям: Джахода за несколько лет до этой работы проводил исследование на крысах и заметил, что их клетки дермальной папиллы можно легко забрать, культивировать и пересадить обратно в кожу.

Учёные предположили, что основная причина того, что на грызунах подобная операция проводится успешно, заключается в способности их клеток дермальной папиллы скапливаться и соединяться в культуре ткани. Человеческие клетки такого не могут. Эти соединения должны формировать собственную внеклеточную среду, которая позволяет папиллам взаимодействовать и испускать химические сигналы, перепрограммирующие кожу на производство новых фолликулов.

Поэтому Джахода и Кристиано решили, что для успешной стимуляции роста волос у людей, необходимо таким образом культивировать человеческие клетки дермальной папиллы, чтобы они смогли соединиться друг с другом подобно тому, как это происходит в организме грызунов.

Для проверки этой гипотезы дерматологи провели эксперимент на подопытных мышах. Они собрали клетки дермальной папиллы у семи людей-доноров и клонировали их в культуре ткани, не добавляя при этом никаких факторов роста. Через несколько дней культивированные папиллы пересадили в область между дермой и эпидермисом человеческой кожи, выращенной на спинах у мышей.

В пяти случаях из семи из кожи начали расти новые волосы, образовались новые фолликулы и рост не прекращался более шести недель. Анализ ДНК подтвердил, что новые волосяные фолликулы генетически соответствовали донорам.

Клетки дермальной папиллы образовали скопления, что привело к росту новые фолликулов и, как следствие, новых волос (фото  Claire Higgins/Christiano Lab at Columbia University Medical Center).

Учёные также провели анализ экспрессии генов. Оказалось, что полученные трёхмерные структуры восстановили всего 22% экспрессии генов от нормы для здоровых волосяных фолликулов.

"Это намного меньше, чем мы ожидали, но и этих 22% оказалось достаточно для стимуляции роста новых волос", — говорит Кристиано.

Помимо этого, используя методы анализа регуляторных систем, дерматологи выявили ряд особых факторов транскрипции, регулирующих экспрессию генов. Эти белки помогут сымитировать сигналы среды, которые заставят папиллы стимулировать рост новых волос. Таким образом учёные смогут разработать новые способы восстановления экспрессии большего числа генов, чтобы повысить эффективность всей технологии.

Прежде чем протестировать эту методику на людях, исследователи ещё должны будут провести серию работ и экспериментов. Во-первых, необходимо выяснить свойства новых волос: каков их цикл развития, цвет, угол роста, текстура и так далее. Во-вторых, нужно установить истинную роль эпидермальных клеток, с которыми взаимодействуют папиллы при образовании новых структур. И, в-третьих, также необходимо убедиться в полной безопасности метода.

Несмотря на предстоящий объём работы, авторы исследования очень оптимистично глядят в будущее: они уверены, что клинические испытания можно будет проводить уже через несколько лет. В дальнейшем на основе этой методики Джахода и Кристиано подумывают разработать технологию выращивания волос у пациентов, перенёсших серьёзные ожоги.

Подробное описание методики можно найти в статье, опубликованной в журнале PNAS.

 

Также по теме:
Учёные нашли способ борьбы с облысением

Японские ученые научились бороться с облысением

Американцы открыли уникальный механизм восстановления кожи человека

Новые данные о генах обещают регенерацию головы даже у человека

 
Сходство с земноводными: биологи изучили регенерацию конечностей у человека