Sztuczna skóra i walka z łysieniem. Przełomowe badania w Cambridge

Badania są częścią ambitnego projektu Human Cell Atlas, który ma na celu zrozumienie, jak każda komórka ludzkiego ciała tworzy się i rozwija. Ostatecznym celem programu jest stworzenie pełnej mapy komórkowej ludzkiego organizmu.

Profesor Muzlifah Haniffa, jedna z liderów projektu, wyraziła nadzieję, że odkrycia te nie tylko pomogą skuteczniej leczyć choroby, ale także pozwolą na znalezienie sposobów na wydłużenie życia w zdrowiu oraz poprawę wyglądu skóry.

- Jeśli uda nam się manipulować skórą i zapobiegać starzeniu, będziemy mieć mniej zmarszczek. Jeśli zrozumiemy, jak komórki zmieniają się od momentu rozwoju do starzenia, możemy spróbować odnowić organy, sprawić, że serce stanie się młodsze, a skóra zyska młodszy wygląd – powiedziała profesor Haniffa.

Choć perspektywa wykorzystania tych odkryć w praktyce wydaje się jeszcze odległa, naukowcy odnotowali już istotne postępy. Ostatnie badania skupiły się na tym, jak rozwijają się komórki skóry płodu we wczesnych etapach życia. Na początku wszystkie komórki są identyczne, ale po trzech tygodniach specyficzne geny zaczynają się aktywować, przekazując instrukcje dotyczące tego, w czym poszczególne komórki mają się specjalizować, tworząc różne tkanki ciała, w tym skórę.

Zespół badawczy zidentyfikował, które geny włączają się w odpowiednim czasie i miejscu, aby utworzyć skórę – największy narząd ciała człowieka. Pod mikroskopem, traktowane chemikaliami, komórki te przypominają małe, kolorowe punkty świetlne. Geny odpowiedzialne za tworzenie powierzchni skóry świecą na pomarańczowo, inne, decydujące o jej kolorze, na żółto. Z kolei pozostałe formują struktury, które umożliwiają porost włosów, wydzielanie potu i ochronę przed czynnikami zewnętrznymi.

Naukowcy, publikując wyniki swoich badań w czasopiśmie "Nature", udostępnili szczegółowe instrukcje dotyczące tworzenia ludzkiej skóry. Wiedza ta otwiera szerokie możliwości badawcze, w tym poszukiwanie sposobów na to, by procesy zachodzące w skórze płodu, gdzie blizny nie powstają, mogły zostać odtworzone w skórze dorosłych, co mogłoby być przydatne np. w chirurgii.

Jednym z najważniejszych odkryć było to, że komórki układu odpornościowego odgrywają kluczową rolę w tworzeniu naczyń krwionośnych w skórze. Naukowcom udało się odtworzyć te procesy w laboratorium, manipulując genami i stymulując ich odpowiednią aktywację, co pozwoliło na wyhodowanie sztucznej skóry z komórek macierzystych. Efektem tych badań było stworzenie niewielkich fragmentów skóry z wyrastającymi z nich włoskami.

Profesor Haniffa podkreśla, że głównym celem tych badań jest dopracowanie techniki, by mogła znaleźć zastosowanie w praktyce medycznej.

- Jeśli wiemy, jak zbudować ludzką skórę, możemy wykorzystać tę wiedzę w leczeniu pacjentów z poparzeniami, przeszczepiając im nowe tkanki. Innym przykładem jest możliwość stworzenia mieszków włosowych, co mogłoby pomóc w leczeniu łysienia – wyjaśnia prof. Haniffa.

Wytworzona w laboratorium skóra może także posłużyć do badania wrodzonych chorób skóry oraz testowania potencjalnych nowych terapii.

Czytaj więcej: Dwa lata temu była nie do poznania. "Wróciłam do własnej skóry".

Projekt Human Cell Atlas, trwający już osiem lat, przeanalizował do tej pory około 100 milionów komórek z różnych części ciała. Powstały już wstępne mapy mózgu i płuc, a trwają prace nad atlasami nerek, wątroby i serca.

Kolejnym krokiem, jak zapowiedziała profesor Sarah Teichmann z Uniwersytetu w Cambridge, współzałożycielka i jedna z liderów Human Cell Atlas Consortium, będzie połączenie tych indywidualnych map w całość.

- To niezwykle ekscytujące, ponieważ daje nam nowe spojrzenie na fizjologię i anatomię człowieka. Pozwoli to na przepisanie podręczników dotyczących funkcjonowania naszych tkanek i narządów – mówi profesor Teichmann.