Вчені біологи кількох дослідницьких груп знайшли, як застосовувати інноваційні досягнення генної інженерії для того, щоб вирішити одну з найдавніших і досі актуальних проблем – проблеми облисіння, створюючи нові клітини, що утворюють волосся. .
Ці клітини можуть відновлювати здатність людини відрощувати своє волосся.
Про це йдеться у статті, опублікованій у MIT Technology Review – журналі Массачусетського технологічного університету, визнаного найкращого вищого навчального закладу світу.
Дослідники розповіли, що використовують ці методи для вирощування волосяних клітин людини у своїх лабораторіях та навіть на тваринах. Вчені-дослідники dNovo опублікували фотографію миші, у якої помітне відросле волосся. Наявність цього щільного пучка волосся людини є результатом трансплантації стовбурових клітин волосся, взятого у людини.
Засновник компанії – Ернесто Лухан, біолог (університет Стенфорда), розповів, що в dNovo навчилися відтворювати деякі ділянки волосяних фолікулів. Це стало можливим завдяки генетичному редагуванню клітин людини, зокрема, жирових або кров’яних. Вчених ще чекає чимало роботи, але Лухан сподівається, що завдяки цій технології незабаром головна причина випадання волосся буде переможена.
Як відомо, при народженні у людини відразу є всі волосяні фолікули, які у нас будь-коли будуть. Проте внаслідок старіння, коливань рівня тестостерону, променевої терапії при лікуванні раку, якщо людині не пощастило з генетикою, або ж вона просто перехворіла на COVID-19 – всі ці фактори можуть призвести до загибелі стовбурових клітинок, з яких складається волосся. Як тільки ці стовбурові клітини зникнуть, пропаде і ваше волосся.
Вчений Е.Лухан стверджує, що його команда навчилася проводити перетворення будь-якого типу клітин безпосередньо на стовбурові клітини волосся, за допомогою зміни структури активних генів.
Перепрограмування клітин
Можливість заміни волосся – це один з аспектів ширшого дослідження того, чи технологія перепрограмування може перемогти симптоми старіння. У серпні MIT Technology Review повідомив про секретну компанію Altos Labs. Її співробітники хочуть піти ще далі – дослідити можливість омолодження людей за допомогою перепрограмування. Інша команда дослідників, Conception, шукає спосіб продовження чи лікування репродуктивної функції жінок. Для цього вони не покидають спроби збільшити фертильність за допомогою перетворення клітин крові на жіночі яйцеклітини.
У процесі досліджень вчені зрозуміли, що потенційно наука вже може відтворювати необмежену кількість майже будь-якого типу клітин, скажімо, нервів чи серцевого м’яза. Це відкриває великі можливості для вирощування органів людини для трансплантації.
Однак, формула для певних типів клітин може бути невловимою, і тоді виникає проблема з поверненням вирощених у лабораторії клітин у організм.
Досі було лише кілька демонстрацій перепрограмування як засобу лікування пацієнтів. Дослідники з Японії намагалися пересадити клітини сітківки ока сліпим людям. Потім, у листопаді минулого року, американська компанія Vertex Pharmaceuticals заявила, що вилікувала чоловіка від діабету І типу після введення запрограмованих бета-клітин, які реагують на інсулін.
Концепція, якої дотримуються стартапи, полягає в тому, щоб збирати у пацієнтів звичайні клітини, наприклад, клітини шкіри, а потім перетворювати їх на клітини, що утворюють волосся. Крім dNovo, компанія Stemson (її назва є поєднанням слів “стволова клітина” і “Самсон”) залучила $22,5 мільйона від спонсорів, у тому числі від фармацевтичної компанії AbbVie. Співзасновник та генеральний директор Джефф Гамільтон каже, що його компанія пересаджує перепрограмовані клітини на шкіру мишей та свиней, щоб протестувати технологію.
І Гамільтон, і Лухан вважають, що на ринку є значний попит на боротьбу з облисінням. Близько половини чоловіків страждають на облисіння за чоловічим типом, деякі з них починаються у віці 20 років. Коли жінки втрачають волосся, часто це швидше поріднення та витончення волосся, але це не менший удар по самооцінці.
Ці компанії привносять високотехнологічну біологію в галузь, відому своїми ілюзіями. Існує безліч хибних тверджень як про засоби від випадання волосся, так і про потенціал стовбурових клітин. “Ви повинні знати про шахрайські пропозиції”, – написав у листопаді Пол Нопфлер, біолог стовбурових клітин з Каліфорнійського університету в Девісі.
Хитрий бізнес
То невже технологія стовбурових клітин все ж таки вилікує облисіння чи, навпаки, стане черговою хибною надією?
Гамільтон, якого запросили виступити з основною доповіддю на Глобальному саміті з проблем випадання волосся цього року, каже, що намагався підкреслити, що компанія має ще багато досліджень. “Ми бачили так багато людей, що приходять і кажуть, що в них є рішення. Ця проблема з волоссям дуже розповсюджена, і тому я маю вирішити її”, — каже він.
В даний час є кілька схвалених препаратів від випадання волосся, таких як Пропеція та Регейн, але вони мають обмежене застосування. Інша процедура включає вирізання смужок шкіри з місця, де у людини все ще є волосся, і хірургічну пересадку цих фолікулів на лисину. Лухан каже, що в майбутньому клітини, що формують волосся, вирощене в лабораторії, можна буде додати до голови людини за допомогою аналогічної операції.
“Я думаю, що люди підуть досить далеко, щоб повернути собі волосся. Але спочатку це буде індивідуальний і дуже дорогий процес”, – каже Карл Келер, професор університету Гарварди.
Волосяні фолікули є напрочуд складними органами, що виникають в результаті перехресних молекулярних взаємодій між декількома типами клітин. І Келер каже, що фотографії мишей, що відрощують людське волосся, не нові. “Кожного разу, коли ви бачите ці зображення, – каже Келер, – є складнощі у перенесенні їх на людей”.
Лабораторія Келера робить волосяні стрижні зовсім іншим способом шляхом вирощування органоїдів. Органоїди – це невеликі згустки клітин, які самоорганізуються у чашці Петрі. Келер каже, що спочатку він вивчав методи лікування глухоти і хотів виростити схожі на волоски клітини внутрішнього вуха. Але натомість його органоїди перетворилися на шкіру з волосяними фолікулами.
Тепер Келер створює сферичні шкірні органоїди, які ростуть протягом приблизно 150 днів, доки досягають двох міліметрів у поперечнику. Добре видно трубчасті волосяні фолікули; він каже, що вони еквівалентні пушковому волоссю, що покриває плід.
Одним із сюрпризів є те, що органоїди ростуть назад, а волоски спрямовані всередину. “Ви можете бачити гарну архітектуру, хоча чомусь вони ростуть навиворіт — велике питання”, — каже Келер.
Лабораторія Гарварда використовує запас перепрограмованих кліток, отриманих від 30-річного японця. Але він вивчає клітини інших донорів, щоб побачити, чи можуть органоїди привести до волосся з характерними кольорами та текстурами.
“На органоїди є величезний попит, – каже Келер. “Косметичні компанії виявляють серйозну зацікавленість. Їхні очі спалахують, коли вони бачать органоїди”, – зазначив він.
