Esto muestra los ejes del pelo (flechas) formados por las células madre pluripotentes inducidas madre derivadas de células epiteliales.
Los investigadores han llegado a un método para convertir células adultas en células madre epiteliales, la primera vez que alguien ha logrado esto en los seres humanos o ratones. Las células madre epiteliales, cuando se implantan en ratones inmunocomprometidos, regeneran los diferentes tipos de células de la piel humana y los folículos pilosos, e incluso producen eje del pelo estructuralmente reconocible, aumentando la posibilidad de que con el tiempo pueden permitir la regeneración del cabello en las personas.Un enfoque potencial para revertir la pérdida de cabello usa células madre para regenerar los folículos pilosos que faltan o que están muriendo. Pero no ha sido posible generar un número suficiente de células madre del folículo piloso de generación - hasta ahora.
Xiaowei "George" Xu, MD, PhD, profesor asociado de Patología y Medicina de Laboratorio y Dermatología de la Facultad de Medicina de Perelman de la Universidad de Pensilvania, y sus colegas, publicado en Nature Communications un método para convertir células adultas en células madre epiteliales (EPSC), la primera vez que alguien ha logrado esto en los seres humanos o ratones.
Las células madre epiteliales, cuando se implantan en ratones inmunocomprometidos, regeneran los diferentes tipos de células de la piel humana y los folículos pilosos, e incluso producen eje del pelo estructuralmente reconocible, aumentando la posibilidad de que con el tiempo pueden permitir la regeneración del cabello en las personas.
Xu y su equipo, que incluye a investigadores de los departamentos de Penn de Dermatología y Biología, así como el Instituto Tecnológico de Nueva Jersey, comenzaron con células humanas de la piel llamadas fibroblastos dérmicos. Mediante la adición de tres genes, que convierten esas células en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs), que tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de células en el cuerpo. Ellos convierten entonces las células iPS en células madre epiteliales, que normalmente se encuentran en el bulto de los folículos pilosos.
A partir de los procedimientos de otros equipos de investigación habían trabajado previamente para convertir iPSCs en los queratinocitos, el equipo de Xu demostró que al controlar cuidadosamente el calendario de los factores de crecimiento de las células recibidas, podrían forzar a los iPSCs para generar grandes cantidades de células madre epiteliales. En el estudio de Xu, el protocolo del equipo tuvo éxito en la transformación de más del 25% de los iPSCs en células madre epiteliales en 18 días. Esas células se purificaron a continuación utilizando las proteínas que expresan en sus superficies.
La comparación de los patrones de expresión génica de las células madre humanas derivadas de IPSC epiteliales con células madre epiteliales obtenidas de folículos pilosos humanos mostró que el equipo había tenido éxito en la producción de las células que se propuso hacer en el primer lugar. Cuando se mezclan las células con el ratón células dérmicas foliculares inductivos y los injertados en la piel de ratones inmunodeficientes, produjeron la epidermis funcionales humanos (las capas exteriores de células de la piel) y los folículos estructuralmente similares a los folículos pilosos humanos.
"Esta es la primera vez que alguien ha hecho cantidades escalables de células madre epiteliales que son capaces de generar el componente epitelial de los folículos pilosos", dice Xu. Y esas células tienen muchas aplicaciones potenciales, añade, incluyendo la cicatrización de heridas, cosméticos, y la regeneración del cabello.
Dicho esto, las células madre epiteliales derivadas de IPSC aún no están listos para su uso en seres humanos, Xu añade. En primer lugar, un folículo piloso contiene células epiteliales - un tipo de célula que recubre los vasos y cavidades del cuerpo - así como un tipo específico de célula madre adulta llamada papilas dérmicas. Xu y su equipo mezclaron EPSCs derivados de IPSC y células dérmicas de ratón para generar los folículos del pelo para lograr el crecimiento de los folículos.
"Cuando una persona pierde el pelo, pierden ambos tipos de células." Xu explica. "Hemos resuelto un problema importante, el componente epitelial del folículo piloso. Tenemos que encontrar una manera de hacer también nuevas células papilas dérmicas, y nadie ha resuelto esa parte todavía."
Lo que es más, el proceso de Xu utiliza para crear iPSCs implica la modificación genética de células humanas con genes que codifican las proteínas oncogénicas y así necesita más refinamiento. Sin embargo, señala que los investigadores de células madre se están desarrollando más soluciones alternativas, incluidas las estrategias que empleen solamente agentes químicos.
