Ученые вырастили в пробирке волосяные фолликулы, которые можно успешно пересаживать
Используя клетки, полученные от эмбрионов мышей, исследователи впервые смогли получить органоиды волосяных фолликулов — маленькие простые версии органов, из которых росли волосы. Более того, они смогли повлиять на пигментацию волос; и, когда фолликулы были пересажены живым безволосым мышам, они продолжали функционировать в течение нескольких циклов роста волос.
Это исследование, по словам команды, может помочь в лечении выпадения волос, а также предоставить альтернативные модели для тестирования на животных и проверки лекарств.
Волосяные фолликулы формируются во время развития эмбриона. Внешний слой кожи, или эпидермис, и слой соединительной ткани рядом с ним, мезенхима, взаимодействуют друг с другом, запуская процесс морфогенеза, в котором клетки начинают собираться вместе, чтобы сформировать орган.
Эти эпидермально-мезенхимальные взаимодействия, приводящие к образованию фолликулов, не очень хорошо изучены. В лабораторных условиях ученым удалось вырастить органоиды кожи как мыши, так и человека, которые содержат фолликулы, но успешное выращивание фолликулов в изоляции оказалось невозможным.
Но в последние годы наука об органоидах становится все более изощренной, поэтому группа ученых во главе с инженером-биомедиком Тацуто Кагеямой из Йокогамского национального университета в Японии решила попробовать ее. Они начали с двух типов клеток, собранных у эмбрионов мышей: эпителиальные (кожные); и мезенхимальные.
Некоторые из этих групп клеток культивировали с веществом под названием Matrigel, мембранным препаратом мышиного происхождения, который помогает клеткам формировать структуры; некоторые выращивались без матригеля.
Разница была поразительной. Два типа клеток агрегировались, а затем спонтанно разделялись внутри совокупности, образуя организованную структуру. Без матригеля или в случае, когда он был добавлен позже, эти структуры имели форму гантели и не могли развиться в функциональные фолликулы. Однако, когда матригель добавляли в течение шести часов после засевания культуры клетками, структуры состояли из ядра эпителиальных клеток, окруженного оболочкой из мезенхимальных клеток.
Исследователи говорят, что такое расположение увеличивает площадь контакта между двумя типами клеток, способствуя развитию капли в фолликул. Собственно, именно это они и наблюдали. Капли ядра-оболочки превратились в зрелые органоиды, производящие волосяной фолликул, с почти 100% вероятностью успеха, вырастив 2 миллиметра волос за 23 дня.