实验室培育的生发细胞或可解决脱发问题

2022年01月26日 11:16 次阅读 稿源:新浪科技 条评论

北京时间1月26日消息,据国外媒体报道,有几家初创公司正在尝试将基因工程的最新研究成果应用到一个老生常谈的问题——脱发上,希望通过产生新的毛发生成细胞、恢复人们的生发能力。相关研究人员表示,他们正在实验室中、甚至在动物身上培育人类毛发细胞。

脱发有可能是缺乏蛋白质造成

在移植了人类毛囊干细胞后,小鼠身上长出了一簇人类的头发。

在移植了人类毛囊干细胞后,小鼠身上长出了一簇人类的头发。

在一家名叫dNovo的初创公司发来的照片中,一只小鼠身上长出了一大簇茂密的人类头发。据该公司介绍,这是移植人类毛发干细胞的成果。

这家公司由斯坦福大学生物学家恩内斯托·卢扬创立。据他介绍,该公司可以通过对血细胞或脂肪细胞等普通细胞进行基因编程、生成毛囊细胞的组成部分。虽然还需开展进一步研究,但卢扬相信,这项技术终有一日能从根源上解决脱发问题。

我们一生中拥有的毛囊都会在出生时一次性长齐。但衰老、癌症、睾酮、遗传缺陷、甚至新冠都可能杀死毛囊中负责毛发生长的干细胞。一旦这些干细胞死去,头发便会随之脱落、再也无法长出。卢扬表示,通过改变细胞中的活跃基因,他的公司可以将任何细胞直接转化为毛发干细胞。

卢扬指出,从生物学的角度来说,“我们如今应当将细胞理解为一种‘状态’、而非某种固定类型。我们可以推动细胞实现不同状态之间的转换。”

图为覆盖着毛囊的皮肤类器官近照。

图为覆盖着毛囊的皮肤类器官近照。

细胞编程

头发问题其实只是冰山一角。更大的问题是,遗传编程技术能否攻克各种衰老相关症状。去年8月的一篇报道指出,一家名叫Altos Labs的公司正计划利用编程技术、使人类“返老还童”。还有一家名叫Conception的初创公司,正在尝试将人类血细胞转化为卵子、以此延长生育期。

21世纪初,科学家取得了一项关键突破:日本研究人员找到了一个简单的“配方”,可以将任何类型的组织转化为功能强大的干细胞,类似于胚胎中的干细胞。该发现甫一问世,便激发了疯狂的想象。科学家们意识到,有了这一技术,任何类型的细胞都能获得无穷无尽的供应,包括神经细胞、心肌细胞等等。

不过在实际操作中,生成特定类型的细胞“配方”仍然难以把握,而且将实验室培育的细胞移植回体内也有一定风险。到目前为止,细胞重新编程只在几次疾病治疗中得到过应用。例如,日本研究人员曾尝试过将视网膜细胞植入盲人眼中。另外在去年11月,一家名叫Vertex Pharmaceuticals的美国公司报告称,他们将经过编程的β细胞(即对胰岛素产生响应的细胞)植入一名患者体内后,似乎成功治愈了该患者的1型糖尿病。

相关初创公司正在尝试从患者身上收集皮肤细胞等普通细胞,再将其转化为毛发生成细胞。除了dNovo之外,还有一家名叫Stemson的公司已经募集了2250万美元的资金,投资者中包括知名制药企业艾伯维。该公司共同创立者兼CEO杰夫·汉密尔顿表示,他们正在将经过编程的细胞移植到小鼠和猪皮肤上,以此验证这项技术。

汉密尔顿和卢扬都认为该技术拥有巨大的市场前景。近半男性都会经历男性斑秃的问题,有些人甚至从20多岁就开始变秃。而女性也会脱发,虽然一般只是发量变稀少,但也会在较大程度上影响个人形象。

生发行业最不乏骗术,既有号称有效的脱发疗法,又有吹得天花乱坠的干细胞技术。这些初创公司则在努力将真正的生物高科技引入这一行业之中。正如加州大学戴维斯分校干细胞生物学家保罗·克内普夫勒所说:“在这些骗术面前,我们一定要擦亮双眼。”

棘手的行业

那么,干细胞技术真的能治愈斑秃吗?还是会再一次令我们大失所望呢?汉密尔顿强调,他的公司还有大量研究需要开展。“我们见过太多人宣称自己找到了解决方案。而我想强调的是,我们都是实打实的科学家。就目前而言,我们还无法保证这种方法一定能够成功。”

目前已经有了一些获批的脱发药物,比如保法止、落健等等,但作用有限。此外还有一些治疗方法,比如从体表其它长有毛发的部位割下部分皮肤、通过手术手段将这些毛囊移植到斑秃部位。卢扬指出,未来在实验室中培育的毛发生长细胞也可以通过类似的手术移植到头皮上。

“人们为了重新长出头发,想必会不惜付出很大代价。但刚开始时,这一过程将采用‘量身定制’的形式,费用一定十分高昂。”哈佛大学教授卡尔·科勒指出。

毛囊是一类极其复杂的器官,涉及多种不同类型细胞之间的交流互动。至于那些小鼠身上长出人类毛发的照片,科勒称这已不是什么新鲜事。“这些照片一般都耍了点花招,而且还要将这些细胞移植回人类身上,这也算是该技术的缺点。”

科勒的实验室采用了一种全然不同的方法培植毛干,即利用类器官进行培育。类器官指在培养皿中自行组织成型的小型细胞团块。科勒表示,他原本想研究的其实是针对耳聋的疗法,试图在实验室中培育内耳毛细胞。结果这些类器官最终竟发育成了皮肤组织,还长出了完备的毛囊。

科勒没有放过这次“事故”,如今他培育出的球形皮肤类器官已经连续生长了150天,最终直径将达到两毫米。上面可以清晰地看到管状的毛囊。科勒指出,这些结构相当于胎儿体表覆盖的胎毛。

不过令人意外的是,这些类器官生长的方向与正常细胞相反,毛发指向器官内部。“这些结构非常优美,但我们还不清楚其生长方向为何内外颠倒。”

科勒的实验室使用的编程细胞来自一名30岁的日本男性。他们下一步计划采用其他捐献者的细胞培育类器官,看看能否长出不同颜色和质地的毛发。“市场绝对有这样的需求。化妆品公司对此就很感兴趣。看到我们培育的类器官时,他们的眼睛都亮了。”

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