Из стволовых клеток впервые вырастили человеческую кожу с волосами и нервной тканью

Впервые учёные вырастили из стволовых клеток образцы человеческой кожи с волосками.
Фото Global Look Press.

Органоиды человеческой кожи, выращенные биологами из стволовых клеток, под микроскопом.
Фото Boston Children's Hospital, Harvard Medical School/Karl R. Koehler, Jiyoon Lee.

Слева волосяной фолликул на пересаженном участке кожи на теле мыши. Справа образец вне организма.
Фото Jiyoon Lee et al./Nature, 2020.

Биологи вырастили из человеческих стволовых клеток кожу с волосяными луковицами и нервными волокнами. Она прижилась при пересадке мышам.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Биологи использовали человеческие плюрипотентные стволовые клетки. Тщательно подобрав биохимические стимулы, они инициировали превращение этих клеток в клетки различных слоёв кожи.

После четырёх–пяти месяцев развития у исследователей получились образцы, весьма напоминающие настоящую кожу. Они содержали многослойный эпидермис и богатую жиром дерму. Более того, в тканях появились волосяные луковицы (фолликулы), из которых выросли полноценные волосы. Эти фолликулы имели даже сальные железы.

"Это позволяет производить человеческие волосы для науки, не отнимая их у человека, – поясняет соавтор статьи Бенджамин Вудрафф (Benjamin Woodruff) из Стэнфордского университета. – Впервые у нас может появиться более или менее неограниченный источник человеческих волосяных фолликулов для исследований".

Органоиды человеческой кожи, выращенные биологами из стволовых клеток, под микроскопом.

Но и это ещё не всё. В образцах развились также клетки Меркеля (осязательные рецепторы), нейроны и шванновские клетки (вспомогательные клетки нервной ткани). К клеткам Меркеля подключились пучки нервных волокон, своим расположением напоминающие нервные пути, отвечающие за осязание.

Секвенирование РНК показало, что выращенные образцы кожи идентичны коже лица человеческого плода во втором триместре развития.

Чтобы проверить жизнеспособность нового органоида (так называются подобия органов, выращенные "в пробирке"), биологи пересадили участки экспериментальной кожи голым мышам. Эта порода лабораторных грызунов не имеет собственного волосяного покрова.

Трансплантации подверглись 57 животных. У 55% из них начался рост волос из свежеприобретённых фолликулов. Волоски вырастали на 2–5 миллиметров и располагались, как и положено, перпендикулярно поверхности тела.

Гистологические тесты также показали, что у грызунов чужеродный эпидермис интегрировался в их собственный.

Слева волосяной фолликул на пересаженном участке кожи на теле мыши. Справа образец вне организма.

Таким образом, новый органоид оказался весьма полной моделью кожи. Это значит, что он может подойти для научных экспериментов и испытания лекарств, направленных на борьбу с болезнями кожи и волос.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, как из стволовых клеток впервые вырастили зрелую сердечную ткань. Писали мы и о внедрённой в организм крысы человеческой мини-печени.