Новую кожу вырастили на открытой ране

Группа исследователей из Института биологических исследований Солка в Сан-Диего разработала методику превращения клеток на поверхности открытой раны или язвы в клетки верхнего слоя кожи, эпителия. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые описывают процесс возвращения клеток на поверхности раны к состоянию, аналогичному состоянию стволовой клетки, а затем направления их по пути развития клеток кожи. Методика перспективна как способ заживления язв, ожогов, пролежней и повреждений кожи при заболеваниях обмена веществ, таких как диабет. Кроме того, ее можно использовать для противодействия старению кожи, считают авторы работы.

Кожа способна к регенерации, но эта способность ослабевает с возрастом, поэтому по мере старения населения незаживающие кожные повреждения становятся все более распространенной проблемой. Обычно для ускорения заживления используют пересадку кожи самого пациента или кожу, выращенную in vitro из стволовых клеток. Хуану Карлосу Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte) и его коллегам удалось получить кожу на месте повреждения, не прибегая к пересадке.

Ученые работали со стволовыми клетками кожи, которые дифференцируются, мигрируя из глубоких слоев к поверхности. В нормальных условиях эти клетки чаще всего превращаются в кератиноциты, из которых на 90% состоит здоровая кожа; однако, когда целостность кожи нарушена, стволовые клетки в основном участвуют в воспалительном процессе и не формируют новый эпителий.

Сначала ученые выделили из клеток нижнего (базального) слоя эпидермиса 55 белков и РНК, которые потенциально могли участвовать в дифференциации стволовых клеток по пути кератиноцитов. Затем методом проб и ошибок выделили четыре белка, которые сильнее всего влияли на дифференциацию. Обработав глубокие порезы на коже мышей «коктейлем» из этих четырех белков, ученые за 18 дней получили на поверхности порезов новый эпителий. Через три месяца и через полгода после начала эксперимента клетки из образцов кожи, выросшей на месте пореза, оказались здоровыми по ряду микробиологических, генетических и других показателей.

Прежде чем приступить к клиническим испытаниям, ученые планируют испытать методику на других моделях кожных повреждений и убедиться в безопасности метода.