Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

В чашке Петри вырастили человеческую кожу с волосами

Американские ученые вырастили кусочек человеческой кожи in vitro с нуля из эмбриональных клеток. В полученном органоиде сформировались не только основные слои кожи — дерма и эпидермис, но и волосяные луковицы, из которых после пересадки кусочка кожи мыши выросли волосы. Работа опубликована в Nature.

В чашке Петри вырастили человеческую кожу с волосами

Кожа — сложный многослойный орган, который в процессе эмбриогенеза складывается из разных зародышевых листков. Поверхность кожи, или эпителий, ведет начало от эктодермы (из которого также образуется нервная система), а глубинные слои кожи (дерма), которые содержат сосуды, железы и волосяные фолликулы, — мезодермального происхождения. Сложное строение и смешанное происхождение затрудняет выращивание кожи in vitro.



Выращенная в лабораторных условиях кожа может быть полезна не только ученым, исследующим ее функционирование, но и пациентам, страдающим от ожогов, облысения и ряда более серьезных заболеваний. К примеру, мы рассказывали про буллезный эпидермолиз, при котором кожные покровы буквально отслаиваются от нижележащих структур. Эта болезнь генетически обусловлена, но проблему можно решить пересадкой выращенного в лаборатории здорового эпителия. В данном случае ученым удалось восстановить кожные покровы больному мальчику при помощи генетической модификации и культивации его собственных эпителиальных клеток.

В новой работе исследователи из Детского медицинского центра Бостона, Медицинской школы Гарварда и Университета Индианы под руководством Карла Кёлера (Karl Koehler) смогли вырастить в чашке Петри не просто эпителий, а полноценную многослойную кожу с железами, нервными окончаниями и волосяными фолликулами. Основой для органоида (органа в миниатюре) стали плюрипотентные стволовые клетки человека, которые инкубировали со сложным коктейлем из ростовых факторов в течение нескольких месяцев.

В чашке Петри вырастили человеческую кожу с волосами
Схема развития кожного органоида

Эмбриональные клетки сформировали в инкубаторе шарик, в составе которого благодаря искусственной активации одних сигнальных путей и блокирования других, дифференцировались в кератиноциты (предшественники эпидермальных клеток) и фибробласты (предшественники дермы). На это ушло две недели. Еще через две недели в клеточной массе появились меланоциты (продуцирующие меланин) и предшественники чувствительных нейронов. На 56 день в органоиде появились зачатки фолликулов. Наконец, на 140 день органоид превратился в небольшой кусочек почти полноценной кожи с волосками, сальными железами и жировой клетчаткой.

Этот кусочек подсадили иммунодефицитной мыши (таких животных используют, чтобы чужеродные органы не отторгались), и он нормально прижился. Исследование транскриптома кожи из пробирки показало, что она примерно соответствует коже лица плода во втором триместре беременности, и судя по сформированным нервным клеткам, должна реагировать на прикосновения.

Низкая скорость развития означает, что выращенная в лаборатории волосатая кожа не годится, например, для экстренного лечения ожогов. Однако, как шутят дерматологи из Университета Пенсильвании, которые написали сопутствующую заметку в Nature, авторы работы сделали очередной шаг вперед в лечении облысения у мышей. По этому поводу стоит упомянуть работу двухлетней давности, в которой японские ученые описали высокопроизводительный способ выращивания волосяных фолликулов отдельно от кожи. Предшественники фолликулов также успешно пересадили мышам.

Кроме того, стимуляция роста волосяных луковиц может помочь преобразовать рубцовую ткань в нормальную кожу.

Автор: Дарья Спасская





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, дерматология, искусственные органы, медицина, регенерация, стволовые клетки, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “искусственные органы” Tag

promo alev_biz june 18, 11:05 1
Buy for 20 tokens
В октябре 2017 года у 17-летнего парня – Олега Носко из аг. Дубовцы Волковысского района – обнаружили агрессивную раковую опухоль кости – остеосаркому – быстро поражавшую мягкие ткани. Ни длительные курсы химиотерапии, ни антирецидивная химия, проведенные в нашей…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment