В двух недавних исследованиях освещаются новые способы борьбы с выпадением волос у мужчин и женщин с использованием небольших молекул, таких как ингибиторы янус-киназы (Jak), которые пробуждают спящие волосяные фолликулы, а также лечение стволовыми клетками, направленное на выращивание новых фолликулов.
Актуальность проблемы
При облысении у мужчин и женщин многие волосяные фолликулы все еще существуют, но находятся в состоянии покоя. Поиск новых лекарственных препаратов, которые пробуждают фолликулы и вызывают рост волос, был ограничен из-за того, что в этой области основное внимание уделялось поиску лекарственных веществ, которые действуют по тем же путям, что и финастерид и миноксидил, единственные 2 препарата, доступные в настоящее время для мужчин с облысением по мужскому типу.
Результаты научной работы
В первом исследовании, опубликованном в научном журнале Cell Stem Cell, ученые во главе с автором Анжелой Кристиано (Angela Christiano) из Колумбийского университета (Columbia University) обнаружили ранее неизвестные клетки, которые удерживают волосяные фолликулы мыши в состоянии покоя и показывают, что ингибирование активности этих клеток может пробудить спящие фолликулы.
Во втором исследовании, опубликованном в научном журнале Nature Communications, группа Кристиано создала способ выращивания человеческих волос в чашке, который мог бы открыть метод по восстановлению волос для большего числа людей, включая женщин, и улучшить способ поиска фармацевтическими компаниями новых препаратов для роста волос. Исследователи обнаруживали клетки, которые «усыпляют» волосяные фолликулы.
Ученые обнаружили новый путь, названный JAK-STAT, который активен в стволовых клетках волосяных фолликулов и удерживает их в состоянии покоя. Ранее ученые продемонстрировали, что ингибиторы JAK, применяемые к коже мыши, являются мощным способом пробуждения покоящихся волосяных фолликулов. В своем последнем исследовании ученые хотели получить детальную картину естественных процессов, которые удерживают фолликулы в состоянии покоя, поэтому они искали факторы, которые контролировали активность JAK-пути в волосяном фолликуле.
Ученые обнаружили неизвестный тип клеток, связанных с иммунитетом, который продуцирует вещество, известное как Онкостатин М, удерживающий фолликулы в состоянии покоя.
«Редкие подмножества иммунных клеток ранее было трудно идентифицировать в цельной коже, но этой работе способствовала наша возможность секвенировать отдельные клетки и точно определять те, которые вырабатывают онкостатин М», – объясняет Анжелой Кристиано.
Данные клетки наиболее похожи на макрофаги, которые являются «клетками-падальщиками» иммунной системы, и ученые обнаружили, что они тесно связаны с покоящимися волосяными фолликулами. Исследователи назвали эти клетки трихофагами. Используя низкомолекулярные ингибиторы и антитела для блокирования Csf1R, рецептора трихофагов, исследователи могли блокировать поток онкостатина М и возобновить цикл волос.
Пробуждение спящих волосяных фолликулов с помощью новых лекарственных препаратов
«Наши предыдущие исследования показали, что передача сигналов JAK-STAT является одним из потенциальных новых терапевтических путей для лечения выпадения волос путем воздействия на стволовые клетки волосяного фолликула ингибиторов JAK», – утверждает Кристиано. «Здесь мы показываем, что блокирование источника сигнала активации JAK вне волосяного фолликула является еще одним способом нацеливания на этот механизм».
Выращивание новых волосяных фолликулов
Во втором исследовании, направленном на использование стволовых клеток для роста волос, исследователи разработали способ выращивания человеческих волос в чашке Петри, который может открыть методику по восстановлению волос для большего числа людей, включая женщин, и улучшить способ поиска новых препаратов для роста волос.
Это первый случай, когда человеческие волосяные фолликулы были полностью созданы в чашке Петри без необходимости имплантации в кожу. В течение многих лет можно было выращивать волосы на коже мыши или крысы в лаборатории путем культивирования клеток, взятых у основания существующих фолликулов.
3D печать создает узорчатые волосяные фолликулы
В новом исследовании ученые использовали уникальную способность трехмерных принтеров создавать более естественную микросреду для роста волосяных фолликулов. Ученые использовали 3D печать для создания пластиковых форм с длинными тонкими удлинителями шириной всего в полмиллиметра. Клетки волосяных фолликулов добровольцев были помещены в глубокие лунки и покрыты клетками, которые продуцируют кератин. В лунки ввели коктейль из факторов роста с добавленными ингредиентами, включая ингибиторы JAK, которые стимулирует рост волос. Через 3 недели появились человеческие волосяные фолликулы и начали появляться волосы.
Фермы волос могут расширить доступность к восстановлению волос
Хотя метод нуждается в оптимизации, созданные таким образом человеческие волосяные фолликулы могут генерировать неограниченный источник новых волосяных фолликулов для пациентов, подвергающихся роботизированной операции по восстановлению волос. Операция по восстановлению волос требует переноса около 2000 волосяных фолликулов от задней части головы к передней и верхней части. Обычно она предназначена для пациентов мужского пола, у которых выпадение волос стабилизировалось и у которых достаточно волос, которые можно пересадить.
Выводы
«Теперь мы можем создать ферму волос: сетку из волос, которые правильно спроектированы так, чтобы их можно было пересадить обратно в кожу головы того же пациента», – резюмирует Кристиано.
Авторы другого исследования утверждают, что седые волосы связаны с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
