Биоинженерный эпидермис для косметологов и фармакологов

Ученые из лондонского Королевского колледжа (King's College London) во главе с доктором Душко Иличем (Dusko Ilic) и Медицинского центра для ветеранов в Сан-Франциско (San Francisco Veteran Affairs Medical Center) под руководством доктора Теодоры Мауро (Theodora Mauro) впервые вырастили в лаборатории эпидермис, обеспечивающий такую же барьерную функцию, как верхний слой настоящей человеческой кожи.

«Искусственная кожа», выращенная из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, предлагает экономичную и этичную альтернативу использованию лабораторных животных для тестирования лекарств и косметики и поможет в разработке новых методов лечения различных кожных заболеваний.

Эпидермис, верхний слой кожи человека, образует барьер между телом и внешней средой, предотвращая потерю кожей воды и попадание в организм из внешней среды не только микробов и токсинов, но и лекарственных препаратов и косметических средств. До сих пор биоинженерам не удавалось вырастить кожу с эпидермисом, обеспечивающим эту барьерную функцию. Кроме того, для крупномасштабного скрининга кожные лоскуты, выращенные из биопсийных образцов, слишком дороги и сложны в производстве.

Новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале Stem Cell Reports, описывает использование человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) для производства неограниченного количества кератиноцитов – преобладающего типа клеток в наружном слое кожи, неотличимых от кератиноцитов, полученных из человеческих эмбриональных стволовых клеток или полученных с помощью биопсии. Эти кератиноциты были использованы для производства трехмерного эквивалента эпидермиса, хорошо функционирующего в средах с высокой и низкой влажностью.

Сравнение эквивалентов эпидермиса, полученных из иПСК, а также выращенных из эмбриональный стволовых клеток и из биопсийного материала, не показало существенной разницы в их структурных или функциональных свойствах по сравнению с внешним слоем нормальной человеческой кожи.

Возможность получения неограниченного количества генетически идентичных образцов может быть использована для изучения заболеваний, при которых барьерная функция кожи нарушена из-за мутаций в генах, участвующих в формировании кожного покрова, таких как ихтиоз (при этом заболевании кожа становится похожей на рыбью чешую), или атопический дерматит – хроническое генетически обусловленное воспалительное поражение кожи аллергической природы.

Этот метод можно использовать для выращивания большого количества выращенных в лаборатории человеческих эпидермальных эквивалентов для предварительного тестирования лекарств и косметики. Эквиваленты человеческого эпидермиса, представляющие различные типы кожи, также могут принести пользу в изучении различных кожных заболеваний и эффективности лекарственных препаратов при различных кожных болезнях и в разных популяциях.

Статья Anastasia Petrova et al. 3D in vitro model of a functional epidermal permeability barrier from hESC and iPSC опубликована в журнале Stem Cell Reports.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам
по материалам King’s College London: Skin layer grown in lab could replace animal testing.

29.04.2014