Без рубцов: новую кожу будут выращивать прямо в ранах

Пластическая хирургия для лечения крупных кожных рубцов, в том числе у людей с тяжелыми ожогами и пролежнями, может уйти в прошлое. Ученые из Института Солка научились перепрограммировать стволовые клетки для получения полноценной кожи.

В ходе экспериментов  на мышах мезенхимальные стволовые клетки прямо в ране были превращены в базальные кератиноциты, — основные клетки эпидермиса кожи человека. Превращение произошло путем переноса генов  in vivo с помощью аденоассоциированного вируса (AAV). Важно, что на выходе получены не просто отдельные клетки, а настоящая кожа «в 3D».

При серьезных ранениях повреждается сразу несколько слоев кожи. Эпидермис или кожица включает в себя пять слоев эпидермальных клеток. Самый нижний слой — базальный. Для успешного зарастания раны (без уродующих рубцов), нужно, чтобы базальные клетки остались сохранными. К сожалению, так происходит не всегда.

Обычно в таких ситуациях на помощь приходят пластические хирурги. Они пересаживают кожу со здоровых участков. Но если повреждение кожи не только глубокое, но и обширное — здоровой кожи может оказаться недостаточно. В этих случаях специалисты иногда берут стволовые клетки пациента, выращивают из них ткани в лаборатории, а затем пересаживают на поврежденную кожу. Минус процедуры в том, что она  занимает слишком много времени.

Поэтому выращивание новой кожи «не отходя от раны» — это действительно то, чего все ждали. Главная сложность заключалась в перепрограммировании стволовых клеток. Ученые сперва выявили 55 потенциальных факторов перепрограммирования (белки и молекулы РНК), которые предположительно были связаны с определением идентичности базальных кератиноцитов. Затем, методом проб и ошибок сузили список до четырех факторов, которые сработали.

При использовании этих четырех факторов, даже глубоко поврежденная кожа у мышей зарастала здоровой кожей в течение 18 дней. Через полгода эпителий полностью сливался с окружающей кожей даже при обширных повреждениях. Ученые считают, что в дальнейшем метод можно будет использовать для решения проблемы внешнего старения и в терапии рака кожи.