Kako 3D tisak omogućuje znanstvenicima izrasti nove ljudske dlake
Istraživači sa Sveučilišta Columbia pronašli su način korištenja tehnologije 3D ispisa kako bi simulirali kožu ljudskog vlasišta i tako omogućili rast novih ljudskih dlaka. Zatim mogu presaditi novu kosu na tjeme ljudi koji pate od kose.
Veliki broj ljudi širom svijeta doživljava gubitak kose u jednom ili drugom obliku, bilo zbog prirodnih uzroka ili kao nuspojava medicinske terapije. U mnogim od ovih slučajeva - posebno kod osoba s prirodnim gubitkom kose - postupak nije reverzibilan.
Studije su pokazale da gubitak kose može imati značajan utjecaj na sliku o sebi i kvalitetu života i žena i muškaraca, jer većina kultura veliku važnost pridaje prirodnoj kosi.
Unatoč tome, mogućnosti liječenja osoba s gubitkom kose mogu biti promašene, a neke osobe mogu zahtijevati ciljanije intervencije, poput transplantacije kose.
Ovaj postupak uključuje transplantaciju folikula dlake s jednog dijela tijela osobe na drugi. Međutim, nove i održivije mogućnosti za ponovni rast kose sada mogu biti na pomolu.
Neka se nedavna istraživanja usredotočila na upotrebu matičnih stanica za uzgoj nove, prirodne ljudske kose, ali eksperimenti su se oslanjali na upotrebu kože miša kao "zasadnog tla" za ove stanice.
Sada je prvi put tim istraživača sa Medicinskog centra Sveučilišta Columbia u New Yorku u New Yorku osmislio metodu uzgoja nove ljudske kose. Umjesto da se oslanjaju na kožu, koristili su metode 3D ispisa.
Istraživači objašnjavaju da je njihov uspješni eksperiment bio prvi na više načina. Znanstvenici su u laboratoriju mogli samostalno uzgajati dlake štakora i miša, ali imali su poteškoća postići iste s ljudskim dlakama.
“Stanicama štakora i miševa rastu prekrasne dlake. Ali, iz razloga koje potpuno ne razumijemo, ljudske stanice su otporne ", kaže koautorica Angela Christiano, dr. Sc.
Sadnja 'sjemena' nove kose
Christiano i tim pitali su se hoće li uspjeti potaknuti rast nove kose u laboratoriju stvarajući okruženje slično onom koje ljudske stanice dlake prirodno zauzimaju.
Njihov prvi pokušaj bio je stvaranje malih staničnih sfera i njihovo suspendiranje unutar kapljica tekućine. Zatim su te sfere ugradili miševima kako bi vidjeli hoće li rasti kosa. Istraživači nisu bili zadovoljni ovim pristupom, jer iako su neke od implantiranih stanica stvorile novu dlaku, druge se nisu uspjele razviti.
Dalje, tim je odlučio eksperimentirati s tehnikama 3D ispisa kako bi utvrdio mogu li stvoriti mikrookoliš koji bliže oponaša prirodno okruženje folikula ljudske dlake. Istražitelji izvještavaju o svom procesu, kao i o rezultatima, u studijskom radu koji se pojavljuje u Prirodne komunikacije.
Christiano i kolege na kraju su stvorili plastične kalupe s izbočenim nastavcima širine pola milimetra.
"Prethodne tehnike izrade nisu mogle stvoriti tako tanke izbočine, pa su ovaj posao uvelike olakšale inovacije u tehnologiji 3D ispisa", objašnjava prvi autor Hasan Erbil Abaci.
Dalje, istraživači su uspjeli postići da ljudska koža raste oko plijesni. U nju su postavili stanice folikula dlake koje su prikupili od dobrovoljaca, dodajući na vrh stanice koje proizvode keratin. Konačno, potaknuli su rast dodavanjem različitih čimbenika rasta.
Ovaj je test bio uspješan - u ne više od 3 tjedna stanice su generirale folikule ljudske dlake koji su mogli početi rasti.
Istraživači primjećuju da je ovaj postupak još uvijek daleko od savršenog. Unatoč tome, on može stvoriti održiv izvor prirodne kose za transplantaciju i pružiti kosu bilo kojoj osobi koja će joj trebati.
„To bi [proširilo] dostupnost obnavljanja kose svim pacijentima - uključujući 30 milijuna žena u Sjedinjenim Državama koje se prorjeđuju i mladića kojima se linije kose još uvijek povlače. Operacija za obnavljanje kose više ne bi bila ograničena brojem donatorskih dlačica ”, kaže Christiano.
Istraživači ističu da bi uzgoj ljudske kose na ovaj način, u laboratoriju, mogao biti koristan i u farmaceutskim istraživanjima, dajući istražiteljima veću slobodu u potrazi ili testiranju novih lijekova za rast kose.
"Ono što smo pokazali je da u osnovi možemo stvoriti farmu za kosu: mrežu dlaka koje su pravilno oblikovane i oblikovane kako bi se mogle presaditi natrag u tjeme istog pacijenta."
Angela Christiano, dr. Sc.
Iako većina istraživača koji su sudjelovali u ovoj studiji nisu izjavili da se nadmeću, Angela Christiano i Colin Jahoda precizirali su da su osnivači Rapunzel Bioscience, biotehnološke tvrtke koja ulaže u regenerativne terapije za kosu i kožu.
