Прорыв в лечении облысения: результаты исследования

Ученые биологи нескольких исследовательских групп придумали, как применять инновационные достижения генной инженерии с целью решить одну из древнейших и все еще актуальных проблем - проблему облысения. Для этого ученые научились создавать новые волосо-образующие клетки. Эти клетки обладают свойством восстанавливать способность человека отращивать свои волосы.

Об этом говорится в статье, опубликованной в MIT Technology Review - журнале Массачусетского технологического университета, общепризнанного лучшего высшего учебного заведения мира.

Исследователи рассказали, что используют эти методы для выращивания волосяных клеток человека в своих лабораториях и даже на животных. Ученые-исследователи dNovo опубликовали фотографию мыши, у которой заметны отросшие волосы. Наличие плотного пучка волос человека является результатом трансплантации стволовых клеток волос, взятых у человека.

Видео дня

Основатель компании - Эрнесто Лухан, биолог (университет Стэнфорда), рассказал, что в dNovo научились воспроизводить некоторые участки волосяных фолликулов. Это стало возможно благодаря генетическому редактированию клеток человека, в частности, жировых или кровяных. Еще предстоит немало работы, но Лухан надеется, что благодаря этой технологии вскоре главная причина выпадения волос будет побеждена.

Как известно, при рождении у человека сразу имеются все волосяные фолликулы, которые у нас когда-либо будут. Однако вследствие старения, колебаний уровня тестостерона, лучевой терапии при лечении рака, если человеку не повезло с генетикой, или же он просто переболел COVID-19 – все эти факторы могут привести к гибели стволовых клеток, из которых состоят волосы. Как только эти стволовые клетки исчезнут, пропадут и ваши волосы.

Ученый Э.Лухан утверждает, что его команда научилась производить преобразование любого типа клеток непосредственно в стволовые клетки волоса, при помощи изменения структуры активных генов.

Перепрограммирование клеток

Возможность замены волос — это один из аспектов более широкого исследования того, может ли технология перепрограммирования победить симптомы старения. В августе MIT Technology Review сообщил о секретной компании Altos Labs. Ее сотрудники хотят пойти еще дальше - исследовать возможность омоложения людей с помощью перепрограммирования. Другая команда исследователей, Conception, ищет способ продления или излечения репродуктивной функции женщин. Для этого они продолжают попытки увеличить фертильность при помощи превращения клеток крови в женские яйцеклетки.

В процессе исследований ученые поняли, что потенциально наука уже может воспроизводить неограниченное количество почти любого типа клеток, скажем, нервов или сердечной мышцы. Это открывает огромные возможности для выращивания органов человека для трансплантации.

На практике, однако, формула для производства определенных типов клеток может оказаться неуловимой, и тогда возникает проблема с возвращением выращенных в лаборатории клеток в организм.

До сих пор было лишь несколько демонстраций перепрограммирования как способа лечения пациентов. Исследователи из Японии пытались пересадить клетки сетчатки глаза слепым людям. Затем, в ноябре прошлого года, американская компания Vertex Pharmaceuticals заявила, что вылечила мужчину от диабета I типа после введения запрограммированных бета-клеток, которые реагируют на инсулин.

Концепция экспериментаторов заключается в том, чтобы собирать у пациентов обычные клетки, например, клетки кожи, а затем преобразовывать их в клетки, образующие волосы. Помимо dNovo, компания Stemson (ее название представляет собой сочетание слов "стволовая клетка" и "Самсон") привлекла $22,5 миллиона от спонсоров, в том числе от фармацевтической компании AbbVie. Соучредитель и генеральный директор Джефф Гамильтон говорит, что его компания пересаживает перепрограммированные клетки на кожу мышей и свиней, чтобы протестировать технологию.

И Гамильтон, и Лухан считают, что на рынке существует значительный спрос на борьбу с облысением. Около половины мужчин страдают облысением по мужскому типу, некоторые из них начинаются в возрасте 20 лет. Когда женщины теряют волосы, - часто это не выпадение, а поредение и истончение волос, - это не меньший удар по самооценке.

Эти компании привносят высокотехнологичную биологию в отрасль, известную своими иллюзиями. Существует множество ложных утверждений как о средствах от выпадения волос, так и о потенциале стволовых клеток. "Вы должны знать о мошеннических предложениях", — написал в ноябре Пол Нопфлер, биолог стволовых клеток из Калифорнийского университета в Дэвисе.

Хитрый бизнес

Так неужели технология стволовых клеток все же вылечит облысение или, напротив, станет очередной ложной надеждой?

Гамильтон, которого пригласили выступить с основным докладом на Глобальном саммите по проблемам выпадения волос в этом году, говорит, что пытался подчеркнуть, что компании предстоит еще много исследований. "Мы видели так много людей, которые приходят и говорят, что у них есть решение. Эта проблема с волосами очень распространена, и поэтому я должен решить ее", — говорит он.

В настоящее время есть несколько одобренных препаратов от выпадения волос, таких как Пропеция и Регейн, но они имеют ограниченное применение. Другая процедура включает в себя вырезание полосок кожи из места, где у человека все еще есть волосы, и хирургическую пересадку этих фолликулов на лысину. Лухан говорит, что в будущем клетки, формирующие волосы, выращенные в лаборатории, можно будет добавить в голову человека с помощью аналогичной операции.

"Я думаю, что люди пойдут довольно далеко, чтобы вернуть себе волосы. Но поначалу это будет индивидуальный и очень дорогостоящий процесс", — говорит Карл Келер, профессор Гарвардского университета.

Волосяные фолликулы представляют собой удивительно сложные органы, возникающие в результате перекрестных молекулярных взаимодействий между несколькими типами клеток. И Келер говорит, что фотографии мышей, отращивающих человеческие волосы, не новы. "Каждый раз, когда вы видите эти изображения, — говорит Келер, — есть сложности в переносе их на людей".

Лаборатория Келера делает волосяные стержни совершенно другим способом — путем выращивания органоидов. Органоиды — это небольшие сгустки клеток, которые самоорганизуются в чашке Петри. Келер говорит, что первоначально он изучал методы лечения глухоты и хотел вырастить похожие на волоски клетки внутреннего уха. Но вместо этого его органоиды превратились в кожу с волосяными фолликулами.

Теперь Келер создает сферические кожные органоиды, которые растут в течение примерно 150 дней, пока не достигают двух миллиметров в поперечнике. Хорошо видны трубчатые волосяные фолликулы; он говорит, что они эквивалентны пушковым волосам, покрывающим плод.

Одним из сюрпризов является то, что органоиды растут назад, а волоски направлены внутрь. "Вы можете видеть красивую архитектуру, хотя почему они растут наизнанку — большой вопрос", — говорит Келер.

Лаборатория Гарварда использует запас перепрограммированных клеток, полученных от 30-летнего японца. Но он изучает клетки других доноров, чтобы увидеть, могут ли органоиды привести к волосам с характерными цветами и текстурами.

"На органоиды есть огромный спрос, - говорит Келер. "Косметические компании проявляют серьезную заинтересованность. Их глаза загораются, когда они видят органоиды", - отметил он.