Группа японских ученых, занимающихся проблемами роста и пигментации волос, успешно вырастила волосяные фолликулы в культуре. Теперь эта технология может помочь не только страдающим облысением, но и фармакологам и косметологам, разрабатывающим новые лекарства и средства по уходу за волосами.
Микрофотография волосяного фолликула, выращенного «в пробирке»: красным светится стержень волоса, состоящий из кератина / © monasteriumlab.com
Волосяные фолликулы образуются в коже путем взаимодействия двух типов тканей: эпителиальной и мезенхимальной, однако точный механизм формирования зачатка волоса все еще не до конца изучен. До сих пор ученые изучали процесс морфогенеза (преобразования клеток в органы и ткани) волосяных фолликулов на животных моделях, однако теперь они смогут работать непосредственно с человеческими волосяными культурами in vitro, то есть «в пробирке».
Это стало возможным благодаря органоидным культурам, в которых используются миниатюрные функциональные версии сложных органов человека и других животных. Уже известны органоидные культуры мозга, печени, плаценты и почек, а теперь ученые смогли получить и крошечные живые модели волосяных фолликулов, в точности как настоящие, приступившие к образованию волосяного стержня.
Для получения таких фолликулов были использованы эмбриональные клетки и некоторое количество внеклеточного матрикса, служившего для структурирования получающейся ткани. По мере роста фолликула ученые сумели отследить все протекающие в нем химические процессы и уточнить, какие вещества играют ключевую роль в образовании нового волоса.
Получившаяся волосяная культура производила новые фолликулы почти со стопроцентной эффективностью: уже на 23-й день культивирования появлялись крошечные трехмиллиметровые волоски. Добавив в культуру препарат, стимулирующий меланоциты (это специализированные клетки кожи, вырабатывающие пигмент меланин), ученые добились окрашивания получающихся волос, а при пересаживании образовавшихся волосяных фолликулов культура производила новые, запуская полный цикл образования волос.
Результаты исследования могут быть полезны не только при лечении алопеции, или облысения, но и при разработке новых лекарств или средств для ухода за волосами, которые прежде тестировались преимущественно на лабораторных животных. Теперь, имея возможность изучить действие препарата на человеческих волосах в культуре, фармакологи и косметологи увеличат не только точность, но и этичность своих исследований.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
