Прорыв в борьбе с облысением: ученые вырастили волосы «в пробирке»

Команде ученых из Национального университета Йокогамы (Япония) впервые удалось вырастить in vitro (то есть, «в пробирке») не только зрелые волосяные фолликулы («корни» волос), но и настоящие волоски длиной 3 миллиметра. В будущем, уверены специалисты, такие пророщенные фолликулы можно будет пересаживать людям, страдающим от облысения (алопеции). О своем успехе исследователи отчитались в журнале Science Advances.

Известно, что в ходе развития эмбриона процесс формирования волосяных фолликулов запускается благодаря сложнейшим взаимодействиям между внешним слоем кожи (эпидермисом) и более глубоко залегающей соединительной тканью (мезенхимой). До сих пор ученым удавалось искусственно получать волосяные фолликулы, лишь прибегая к «помощи» лабораторных мышей — сначала эпидермальные и мезенхимальные клетки смешивали in vitro, а спустя несколько дней сформированные зародыши фолликулов пересаживали в кожу животных, где они продолжали формироваться. Однако полностью провести весь процесс с нуля «в пробирке» пока не получалось.

Профессор Дзюндзи Фукуда и его коллеги разработали новый подход к решению этой проблемы, используя органоиды волосяных фолликулов. Органоиды — это крошечные, упрощенные версии человеческих тканей и органов, которые выращивают «в пробирке» и используют для их изучения в лабораторных условиях.

Ученые вырастили органоиды волосяных фолликулов из эпидермальных и мезенхимальных клеток мышиных эмбрионов, смешивая их в разных пропорциях и добавляя различные концентрации внеклеточного матрикса — богатой различными белками и факторами роста субстанции, в которую погружены все клетки организма. Благодаря экспериментам с внеклеточным матриксом ученым  удалось сделать более эффективными связи между двумя типами эмбриональных клеток, что резко подстегнуло процесс роста органоидов.

В итоге из них сформировались зрелые волосяные фолликулы, которые успешно проросли — за 23 дня практически из каждого фолликула вырос окрашенный волос длиной примерно 3 миллиметра. Все это время исследователи внимательно наблюдали за происходящими процессами, что позволило им лучше разобраться в биологических механизмах, лежащих в основе формирования фолликулов, а также роста и пигментации волос.

В дальнейших планах ученых — проделать все то же самое уже с человеческими клетками. Фукуда и его коллеги рассчитывают, что в будущем этот метод можно будет использовать не только для лечения облысения, но и для тестирования действия на волосяные фолликулы различных лекарств.