Овај приступ заснован на матичним ћелијама ће регенерисати ране у здраву кожу

Особе са тешким опекотинама, прележама или хроничним болестима као што је дијабетес изложене су ризику од развоја рана познатих као кожни улкуси, који се могу проширити кроз вишеструке слојеве коже.

Осим што су изузетно болне, ове ране могу довести до озбиљних, понекад смртоносних, инфекција или ампутација. Обично се ови улкуси третирају хируршком трансплантацијом постојеће коже како би се покрила рана. Међутим, када је чир посебно велик, може бити изазов да се кожа довољно приграђује. У таквим случајевима, истраживачи могу изоловати матичне ћелије коже од пацијента, узгајати их у лабораторији и пресадити их назад у пацијента. Али процедура је дуготрајна, ризична за пацијента, и не нужно ефикасна.

Само драматично повећање стопе дијабетеса само наглашава хитну потребу за развојем нових, ефикасних метода за лијечење чирева на кожи.

Моја лабораторија на Институту Салк усредсређена је на развој приступа заснованих на матичним ћелијама за „репрограмирање“ ћелија из једног типа у други у сврху регенеративне медицине.

У извештају у дневнику Природа Ми описујемо нову технику која директно претвара ћелије које су природно присутне у отвореној рани у нове ћелије коже репрограмирањем рањених ћелија у стање слично матичним ћелијама, у коме се ћелије враћају на раније, флексибилније стање из кога могу развијају се у различите типове ћелија.

Постдокторски истраживачки сарадник у мојој лабораторији, Масаказу Курита, који има искуства у пластичној хирургији, знао је да је критични корак у зарастању рана миграција станица сличних матичним станицама које се називају базални кератиноцити - из оближње, неоштећене коже - у ране.

Базални кератиноцити су прекурсори за многе различите типове ћелија коже. Али велике, тешке ране као што су кожни улкуси више немају базалне кератиноците. Штавише, како ове ране зацељују, ћелије које се умножавају у подручју - познате као мезенхималне ћелије - примарно су укључене у затварање ране и упале, али не могу обновити здраву кожу.

Хтели смо да претворимо ове мезенхимске ћелије у базалне кератиноците, а да их никада не извадимо из тела.

Да бисмо то урадили, упоредили смо нивое различитих протеина унутар два типа ћелија - мезенхимских ћелија и кератиноцита - да бисмо утврдили шта их издваја и сазнали шта би требало да променимо да бисмо репрограмирали један тип ћелије у други.

Идентификовали смо 55 протеина, које називамо "фактори репрограмирања", који су потенцијално укључени у одређивање и одржавање целуларног идентитета базалних кератиноцита. Ми смо спровели додатне експерименте на сваком потенцијалном фактору репрограмирања и сузили листу на четири фактора који би трансформисали мезенхимске ћелије у базалне кератиноците ин витро у петријеве посуде. Ови кератиноцити су тада формирали све ћелије присутне у здравој новој кожи.

Затим смо тестирали снагу ових четири фактора за лечење чира на мишу. Само 18 дана након примене топикалног раствора који садржи ова четири фактора директно на чиреве, видели смо да се лечење дешава. Ова четири фактора репрограмирала су мезенхималне ћелије у рани у кератиноците који су затим прерасли у многе типове ћелија које чине здраву кожу, затварајући и лечећи рану. Ове ћелије су наставиле да расту и спајају околну кожу, чак и код великих чирева. Када смо три месеца и шест месеци касније прегледали мишеве, видели смо да нове ћелије функционишу као здрава кожа. Кожа глодаваца лечи другачије од људске коже, тако да није било видљивог ожиљног ткива, иако је требало да буде тамо.

Даљи рад је неопходан да би се осигурао безбедност овог приступа, посебно у много дугом року, али као почетни тест концепта, резултати су веома обећавајући.

Оптимисти смо да наш приступ представља почетни доказ принципа за ин виво регенерацију читавог тродимензионалног ткива, попут коже, а не само појединачних типова ћелија. Поред зацељивања рана, наш приступ може бити користан за поправљање оштећења коже, сузбијање ефеката старења и помаже нам да боље разумемо рак коже.

Овај чланак је првобитно објављен на разговору Јуан Царлоса Изписуа Белмонтеа. Прочитајте оригинални чланак овде.