• Биологи из нескольких исследовательских групп выяснили, как применить инновационные достижения генной инженерии для решения одной из старейших и все еще актуальных проблем - проблемы облысения.* * Для этого ученые научились создавать новые клетки, образующие волосы. Эти клетки обладают свойством восстанавливать способность человека отращивать волосы.*

Об этом говорится в статье, опубликованной в MIT Technology Review, журнале Массачусетского технологического института, общепризнанного лучшего высшего учебного заведения в мире.

Исследователи сказали, что они используют эти методы для выращивания человеческих волосяных клеток в своих лабораториях и даже на животных. Исследователи DNOVO опубликовали фотографию мыши, у которой заметно отросли волосы. Наличие плотного пучка человеческих волос является результатом трансплантации стволовых клеток волос, взятых у человека.

Видео дня

Основатель компании Эрнесто Лухан, биолог (Стэнфордский университет), сказал, что в dNovo они научились воспроизводить некоторые участки волосяных фолликулов. Это стало возможным благодаря генетическому редактированию человеческих клеток, в частности, жировых или клеток крови. Предстоит еще много работы, но Лухан надеется, что благодаря этой технологии основная причина выпадения волос скоро будет побеждена.

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

Ученый Э. Лухан утверждает, что его команда научилась превращать клетки любого типа непосредственно в стволовые клетки волос, изменяя структуру активных генов.

Перепрограммирование клеток

Возможность замены волос является одним из аспектов более широкого исследования того, может ли технология перепрограммирования преодолеть симптомы старения. В августе MIT Technology Review сообщил о секретной компании Altos Labs. Его сотрудники хотят пойти еще дальше - изучить возможность омоложения людей с помощью перепрограммирования. Другая группа исследователей, Conception, ищет способ продлить или вылечить репродуктивную функцию женщин. Для этого они продолжают пытаться повысить фертильность, превращая клетки крови в женские яйцеклетки.

В ходе исследований ученые поняли, что потенциально наука уже может воспроизвести неограниченное количество клеток практически любого типа, скажем, нервов или сердечной мышцы. Это открывает огромные возможности для выращивания человеческих органов для трансплантации.

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

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

Концепция экспериментаторов состоит в том, чтобы собирать обычные клетки у пациентов, например, клетки кожи, а затем преобразовывать их в клетки, образующие волосы. В дополнение к Dnovo, Stemson (его название представляет собой комбинацию слов "стволовая клетка" и "Самсон") привлек 22,5 миллиона долларов от спонсоров, включая фармацевтическую компанию 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 средства для борьбы 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 истончение и истончение волос, это не меньший удар по самооценке.

Эти компании привносят высокотехнологичную биологию в индустрию, известную своими иллюзиями. Существует много ложных утверждений как о средствах от выпадения волос, так и о потенциале стволовых клеток. "Вы должны знать о мошеннических предложениях", - написал в ноябре Пол Кнопфлер, биолог по стволовым клеткам из Калифорнийского университета в Дэвисе.

Хитрое дело

Так будет ли технология стволовых клеток по-прежнему лечить облысение или, наоборот, станет еще одной ложной надеждой?

Гамильтон, которого пригласили выступить с основным докладом на Глобальном саммите по выпадению волос в этом году, говорит, что он пытался подчеркнуть, что компании еще предстоит провести 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 ее решить", - говорит он.

В настоящее время существует несколько одобренных препаратов от выпадения волос, таких как Пропеция и Регаин, но их применение ограничено. Другая процедура включает в себя вырезание полосок кожи с того места, где у человека все еще есть волосы, и хирургическую пересадку этих фолликулов на лысину. Лухан говорит, что в будущем клетки, образующие волосы, выращенные в лаборатории, могут быть добавлены к голове человека с помощью аналогичной операции.

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

Волосяные фолликулы - удивительно сложные органы, возникающие в результате межмолекулярных взаимодействий между несколькими типами клеток. И Келер говорит, что фотографии мышей, у которых растут человеческие волосы, не новы. "Каждый раз, когда вы видите эти изображения, — говорит Келер, - возникают трудности с передачей их людям".

Лаборатория Келера изготавливает стержни для волос совершенно другим способом - выращивая органоиды. Органоиды - это небольшие скопления клеток, которые самоорганизуются в чашке Петри. Келер говорит, что изначально он изучал методы лечения глухоты и хотел вырастить волоскоподобные клетки внутреннего уха. Но вместо этого его органоиды превратились в кожу с волосяными фолликулами.

Теперь Келер создает сферические кожные органоиды, которые растут около 150 дней, пока не достигнут двух миллиметров в поперечнике. Отчетливо видны трубчатые волосяные фолликулы; он говорит, что они эквивалентны пушистым волоскам, покрывающим плод.

Один из сюрпризов заключается в том, что органоиды растут назад, а волоски направлены внутрь. "Вы можете увидеть красивую архитектуру, хотя почему они растут наизнанку - большой вопрос", - говорит Келер.

Гарвардская лаборатория использует запас перепрограммированных клеток, полученных от 30-летнего японца. Но он изучает клетки других доноров, чтобы выяснить, могут ли органоиды привести к появлению волос с характерными цветами и текстурами.

"Существует огромный спрос на органоиды", - говорит Келер. "Косметические компании проявляют серьезный интерес. Их глаза загораются, когда они видят органоиды", - сказал он.