Amerykańscy badacze wyhodowali ludzką skórę wyposażoną w tkankę tłuszczową, nerwy i mieszki włosowe. Odkrycie może się przysłużyć do opracowania nowych metod leczenia ran i oparzeń, testowania leków i kosmetyków. Może ono także stanowić krok naprzód ku wytwarzaniu innych narządów ludzkiego ciała, m.in. ucha wewnętrznego.
Wszystkie składniki skóry
Skóra wytworzona przez badaczy z Boston Children’s Hospital jest połączona z warstwą tłuszczu i unerwiona. Ponadto, jak wskazują badania, mogą na niej rosnąć włosy.
Tkanka o właściwościach zbliżonych do naturalnej skóry została wyhodowana przez zespół naukowców pod kierunkiem dr. Karla Koehlera, specjalisty w zakresie otolaryngologii oraz chirurgii plastycznej i chirurgii jamy ustnej. Jak wyjaśnia ekspert:
– W naszych badaniach udało nam się odkryć sposób na łączne wytwarzanie obu warstw skóry – naskórka i skóry właściwej. Znajdujące się w obu warstwach komórki komunikują się ze sobą, dzięki czemu w towarzystwie komórek tłuszczowych i neuronów wytwarzają się mieszki włosowe.
Wyhodowana w ten sposób sztuczna skóra może potencjalnie zostać wykorzystana nie tylko w leczeniu ran i oparzeń, ale również do testowania kosmetyków i leków.
Ważne przydatki
Badania nad hodowaniem sztucznej skóry nie są nowością w świecie nauki. Dotychczas jednak nie udało się sztucznie uzyskać tkanki, która byłaby wyposażona w przydatki skóry naturalnej takie jak włosy oraz gruczoły łojowe i potowe, a także nerwy, dlatego odkrycie zespołu dr. Karla Koehlera to znacząca innowacja.
Naukowcy do wytworzenia w pełni funkcjonalnych komórek skóry wykorzystali pluripotencjalne komórki macierzyste, mające zdolność do zróżnicowania się w dowolny typ komórek somatycznych, którym zaaplikowali następnie mieszankę czynników wzrostu i małych molekuł.
W ten sposób udało im się uzyskać komórki skóry właściwej i naskórka. Po 70 dniach reakcje pomiędzy obiema warstwami skóry doprowadziły do wytworzenia mieszków włosowych. Tkanka wytwarza także komórki przypominające mięśniowe, tłuszczowe i nerwowe. Co więcej, w sztucznej skórze zaobserwowano również wykształcenie komórek Merkla, czyli wyspecjalizowanych komórek odbierających bodźce czuciowe. Dzięki temu sztuczna skóra może zostać wykorzystana w badaniach nad nowotworami skóry i zaburzeniami czucia.
Myszy i ludzie
Badacze przetestowali, czy wyhodowana sztucznie skóra rozwinie się na żyjącym organizmie w taki sam sposób jak w warunkach laboratoryjnych. W tym celu namnażali komórki przez ponad cztery miesiące, a następnie przeszczepili je myszom. W ciągu miesiąca w miejscu przeszczepu zaobserwowano drobne brązowe włosy. Pozwoliło to na wyciągnięcie zaskakującego wniosku, że sztuczna skóra jest zdolna do wytworzenia nie tylko funkcjonalnych mieszków włosowych, ale również komórek pigmentowych.
Dotychczasowe badania wskazują, że sztucznie wyhodowane komórki mają zdolność integrowania się z naturalną tkanką skóry i naśladowania jej właściwości. W dalszej perspektywie zespół dr. Koehlera ma nadzieję wykorzystać swoje odkrycie do leczenia rozległych ran, oparzeń i blizn. Sztuczna skóra mogłaby być „zasiewana” w środowisku rany i wspomagać rekonstrukcję tkanek.
Aby do tego doszło, konieczne są jednak dalsze badania. Komórki sztucznej skóry muszą zostać „zaprojektowane” w taki sposób, by zminimalizować ryzyko reakcji immunologicznej organizmu na przeszczep. Badacze uwzględniają także możliwość uzyskiwania sztucznej skóry z komórek pozyskanych od konkretnych pacjentów.
Źródło: https://www.eurekalert.org/
Przeczytaj także: W Krakowie przeprowadzono nowatorski przeszczep naskórkowo-skórny u poparzonego dziecka
