Οι επιστήμονες μπόρεσαν να μεταφέρουν σε διάφορα μέρη του σώματος λειτουργικούς θύλακες τριχών ποντικιού που ανέπτυξαν με επιτυχία στο εργαστήριο.
Τα τριχοθυλάκια σχηματίζονται κατά την ανάπτυξη ενός εμβρύου. Το εξωτερικό στρώμα του δέρματος, η επιδερμίδα, και το στρώμα συνδετικού ιστού δίπλα της, το μεσέγχυμα, αλληλεπιδρούν αμοιβαία για να πυροδοτήσουν τη διαδικασία μορφογένεσης, κατά την οποία τα κύτταρα αρχίζουν να ενώνονται για να σχηματίσουν το όργανο.
Παρότι τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν εξερευνήσει τους κρίσιμους μηχανισμούς που σχετίζονται με την ανάπτυξη των τριχοθυλακίων χρησιμοποιώντας ζωικά μοντέλα, εν τούτοις η πλήρης κατανόηση αυτών παραμένει μια πρόκληση.
Για την αποσαφήνιση του μηχανισμού μορφογένεσης των τριχοθυλακίων, Ιάπωνες ερευνητές από τη σχολή μηχανικών στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Γιοκοχάμα χρησιμοποιούν τώρα καλλιέργειες οργανοειδών. Τα οργανοειδή είναι μικροσκοπικές, απλές εκδοχές ενός οργάνου, που παράγουν και χρησιμοποιούν οι επιστήμονες στο εργαστήριο για να μελετούν την ανάπτυξη και την παθολογία ιστών και οργάνων.
Η ερευνητική ομάδα κατασκεύασε οργανοειδή τριχοθυλακίων χρησιμοποιώντας δυο τύπους εμβρυικών κυττάρων (επιθηλιακών και μεσεγχυματικών) ποντικιών και μέσω καλλιέργειας in vitro δημιούργησε θυλάκια και άξονες τρίχας με σχεδόν 100% αποτελεσματικότητα. Τα οργανοειδή του θύλακα της τρίχας παρήγαγαν πλήρως ώριμα τριχοθυλάκια με μακριές τρίχες (μήκους περίπου 3 mm σε 23 ημέρες καλλιέργειας). Καθώς εξελισσόταν η ανάπτυξη, οι ερευνητές μπόρεσαν να παρακολουθήσουν την μορφογένεση των τριχοθυλακίων και τη μελάγχρωση (χρωματισμό) των μαλλιών και να κατανοήσουν καλύτερα αυτές τις διαδικασίες.
Οι ερευνητές εξέτασαν την χρησιμότητα των οργανοειδών των τριχοθυλακίων για τον έλεγχο φαρμάκων και στην αναγεννητική ιατρική. Στη συνέχεια πρόσθεσαν στο μέσο που χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια ένα φάρμακο που διεγείρει τα μελανοκύτταρα και παίζει βασικό ρόλο στη μελάγχρωση των μαλλιών. Με την προσθήκη αυτού του φαρμάκου, οι ερευνητές βελτίωσαν σημαντικά το χρώμα των ινών που μοιάζουν με τρίχες.
Επιπλέον, με τη μεταμόσχευση των καλλιεργημένων θυλακίων σε εργαστηριακά ποντίκια, για να παρατηρήσουν εάν τα οργανοειδή μπορούσαν να ενσωματωθούν σε ένα ζωντανό σώμα, οι επιστήμονες πέτυχαν αποτελεσματική αναγέννηση των τριχοθυλακίων με επαναλαμβανόμενους κύκλους μαλλιών, 10μηνης διάρκειας τουλάχιστον. Οι ίδιοι πιστεύουν ότι το in vitro («στο γυαλί») μοντέλο τριχοθυλακίων θα μπορούσε να αποδειχθεί πολύτιμο για την καλύτερη κατανόηση της επαγωγής των τριχοθυλακίων, για την αξιολόγηση των φαρμάκων για τη μελάγχρωση και την ανάπτυξη των μαλλιών και για την αναγέννηση των τριχοθυλακίων.
Η μελέτη αυτή δεν μπορεί ακόμα να επεκταθεί στους ανθρώπους, αλλά η ανθρώπινη έρευνα είναι η επόμενη στη σειρά. Σε αντίθεση με τη μελέτη σε ποντίκια, η ομάδα δεν θα χρησιμοποιήσει κύτταρα που έχουν συλλεχθεί από έμβρυα, αλλά θα λάβει κύτταρα που δωρήθηκαν από ενήλικες και θα τα μετατρέψει σε βλαστοκύτταρα, από τα οποία ελπίζει να αναπτύξει τα απαιτούμενα επιθηλιακά και μεσεγχυματικά κύτταρα.
Ο τελικός στόχος είναι φιλόδοξος: Η ομάδα ελπίζει ότι η έρευνά της θα οδηγήσει σε θεραπείες για καταστάσεις όπως η αλωπεκία ή η φαλάκρα, που επηρεάζουν όλα τα φύλα.
Ακόμη, ένα in vitro μοντέλο μορφογένεσης και ανάπτυξης τριχοθυλακίων μπορεί να μειώσει την περαιτέρω ανάγκη για δοκιμές σε ζώα. Τα ευρήματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο Science Advances.
