Una cura possibile per calvizie, in 3D

Metti la palla in movimento. Le cellule della pelle umana cresciute su una coltura piatta rimangono disperse e incapaci di indurre la formazione di follicoli piliferi (a sinistra). Ma in una cultura 3D, le cellule formano sfere che possono indurre una nuova crescita del follicolo pilifero (a destra).

Gli scienziati hanno sviluppato con successo nuovi follicoli piliferi dalle cellule della pelle degli uomini calvi. Mentre il team di ricerca non ha ancora dimostrato se le strutture, che producono ciocche di capelli sul nostro corpo, sono pienamente funzionali e utilizzabili per i trapianti su un cuoio capelluto, gli esperti dicono che la scoperta è un passo significativo verso la ricerca di nuovi trattamenti per la caduta dei capelli.

"Il loro lavoro è molto elegante ed estremamente rigoroso", afferma Radhika Atit, biologa della pelle presso la Case Western Reserve University di Cleveland, Ohio, che non è stata coinvolta nel nuovo studio. "Questo è un grande progresso tecnico".

Calvizie si verifica quando i follicoli piliferi smettono di produrre nuove ciocche di capelli in qualsiasi area del corpo. Ora, l'assunzione di farmaci che impediscono o rallentano la perdita di capelli o il trapianto di follicoli piliferi da una zona del corpo a un altro sono gli unici trattamenti praticabili. Produrre nuovi follicoli piliferi in laboratorio non è stata un'opzione, almeno per i pazienti umani. Nei topi, i ricercatori hanno dimostrato che se isolano le cellule della papilla dermica, che circondano i follicoli piliferi nella pelle, le crescono in capsule di Petri per produrre nuove cellule, e poi rimettono le cellule nel topo, si svilupperanno nuovi follicoli piliferi. Ma quando le cellule della papilla dermica dall'uomo vengono messe nei piatti in laboratorio, perdono la loro capacità di indurre la formazione di nuovi follicoli.

Angela Christiano, una ricercatrice sulla pelle della Columbia University che ha scoperto i geni relativi alla perdita dei capelli, ha recentemente analizzato potenziali soluzioni al problema con i suoi colleghi. Notarono che mentre le cellule della papilla dermica dei topi formavano naturalmente grossi ceppi in coltura, le cellule umane no. "Abbiamo iniziato a pensare che forse se avessimo potuto aggregare le cellule umane come le cellule dei topi, questo potrebbe essere un passo per costringerli a formare nuovi follicoli", dice Christiano.

Il suo team ha deciso di provare un approccio di crescita cellulare, chiamato 3D culture, che ha avuto successo per altri tipi di cellule che hanno bisogno di formare strutture complesse mentre crescono. I ricercatori hanno raccolto cellule di papilla dermica da sette volontari a cui era stata diagnosticata la calvizie maschile. Piuttosto che attaccare le cellule isolate su un piatto di coltura piatto, hanno mescolato le cellule con il liquido, quindi lasciare che la miscela appaia in minuscole goccioline da un coperchio di plastica, come condensa sul tetto di un contenitore. Poiché le cellule all'interno delle goccioline sono libere di fluttuare, la tecnica consente loro di mettersi in contatto l'un l'altro in ogni direzione, come nel corpo umano, invece di toccarsi solo lateralmente come in un piatto piatto. Nelle goccioline, le cellule si sono comportate diversamente; mentre si dividevano per formare nuove cellule, si raggruppavano in ciò che i ricercatori chiamano "sfere sferoidali" di circa 3000 cellule.

Per verificare se i nuovi sferoidi fossero una mimica migliore per le cellule funzionali della papilla dermica rispetto a quelli che erano stati coltivati ​​in piatti tipici, Christiano e il suo team hanno determinato quali geni venivano attivati ​​e disattivati ​​in diversi gruppi di cellule della papilla dermica. Nelle cellule coltivate su piatti di coltura piatti, l'espressione di migliaia di geni non corrispondeva ai loro modelli normali, spiegando perché le cellule di quei piatti non erano state in grado di generare nuovi follicoli piliferi. Ma nelle culture 3D, il 22% di quei geni era stato ripristinato allo stato attivo o spento.

I ricercatori hanno quindi preso da 10 a 15 degli sferoidi che si erano formati da ciascun donatore e li hanno inseriti a sandwich tra due strati di pelle umana che sono stati innestati sui topi. Sei settimane dopo, gli sferoidi di cinque dei sette donatori avevano indotto le cellule della pelle attorno a loro per iniziare a riorganizzarsi, formando la forma rivelatrice di un follicolo pilifero , il team riporta online oggi nel Atti della National Academy of Sciences . In due casi, i peli sono stati persino visti iniziare ad estendersi dai follicoli, anche se i ricercatori non hanno continuato l'esperimento iniziale per un tempo sufficiente a verificare se i peli fossero completamente normali in termini di capacità di ricrescita.

Usare le proprie cellule per generare nuovi follicoli è utile perché il colore e lo spessore dei capelli si abbinano perfettamente con il resto della chioma di una persona, osserva Christiano. E con la nuova tecnica di coltura dei tessuti, i medici sarebbero in grado di prendere solo poche cellule della papilla dermica da un paziente calvo e di espandere il numero di follicoli piliferi disponibili per il trapianto, piuttosto che essere in grado di muovere solo i follicoli. "L'uso di questa tecnica potrebbe modificare il numero di persone che potrebbero beneficiare dei trapianti di capelli", afferma Christiano.

Il successo dell'approccio è entusiasmante, ma la vera svolta per altri ricercatori nel campo è rappresentata dai nuovi dati sull'espressione genica nelle cellule della papilla dermica, afferma George Cotsarelis, un dermatologo dell'Università della Pennsylvania. La lettura completa di quali geni siano accesi e spenti nelle cellule di papilla dermica non è mai stata raccolta prima, quindi i ricercatori ora hanno un nuovo elenco di migliaia di geni da studiare ulteriormente che possono giocare un ruolo chiave nello sviluppo del follicolo pilifero. "Potrebbe avere implicazioni non solo sui capelli, ma sul trattamento delle ferite e delle cicatrici", dice.

Gli sferoidi in grado di produrre follicoli piliferi potrebbero anche essere usati come un nuovo modo di testare i farmaci per la loro capacità di ripristinare la funzione del follicolo, dice Atit. "Questo è un sistema modello migliore da utilizzare per i test antidoping di una piastra bidimensionale."

Loading ..

Recent Posts

Loading ..