Βλαστοκύτταρα & κλωνοποίηση τριχοθυλακίων και Ανδρογενετική Αλωπεκία (Μέρος 1ο)

Πρόσφατες ανακαλύψεις έχουν παρουσιάσει πως τα βλαστοκύτταρα εμφανίζουν πλαστικότητα, δίνοντας τη δυνατότητα για παραγωγή κυττάρων άλλων ιστών. Παρολ’ αυτά, η τριχοθυλακιογένεση και η κλωνοποίηση τριχοθυλακίων αποτελεί ένα σύνθετο πεδίο, με μεγάλα περιθώρια βελτίωσης και εξέλιξης στο μέλλον. Εξηγεί ο Δρ. Κωνσταντίνος Αναστασάκης.

Βλαστοκύτταρα και κλωνοποίηση τριχοθυλακίων

Tα τελευταία χρόνια υπάρχει μια, χωρίς προηγούμενο, αύξηση του ενδιαφέροντος όσον αφορά το ρόλο των βλαστοκυττάρων στην Αναγεννητική Ιατρική (regenerative medicine) και στη Βιοϊατρική Μηχανολογία (biomedical engineering). Η πρόοδος αυτή έχει ακολουθηθεί από την καλύτερη κατανόηση της βιολογίας των βλαστοκυττάρων (stem cells). Τα αρχέγονα αιμοποιητικά κύτταρα ήταν αυτά που αρχικά πυροδότησαν το ενδιαφέρον, λόγω της ιδιότητάς τους να αποκαθιστούν το αιμοποιητικό σύστημα σε ασθενείς που είχαν λάβει μυελοαφανιστική θεραπεία.

Σύμφωνα με το παραδοσιακό δόγμα της κυτταρικής βιολογίας, αυτά τα αρχέγονα κύτταρα ή βλαστοκύτταρα που απομονώνονται από κάποιο συγκεκριμένο ιστό, έχουν ικανότητα ανανέωσης και διαφοροποίησης αποκλειστικά προς τύπους κυττάρων του ιστού στον οποίο εδράζονται. Τα τελευταία χρόνια, όμως, διάφορες μελέτες έχουν κλονίσει αυτήν την αντίληψη αποδεικνύοντας ότι βλαστοκύτταρα με ιστική ειδικότητα παρουσιάζουν αξιόλογη πλαστικότητα, δηλαδή μπορούν να υπερβούν το φραγμό της ιστικής τους προέλευσης και να παράγουν κύτταρα άλλων ιστών. Τα αρχέγονα αιμοποιητικά κύτταρα ή τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα (HSC, hematopoietic stem cells) έχουν πρωτεύουσα θέση στις μελέτες αυτές λόγω της δυνατότητας εύκολης απομόνωσής τους από το μυελό των οστών. Οι αναφορές για την πλαστικότητα των βλαστοκυττάρων έχουν προ καλέσει μεγάλο ενθουσιασμό, αλλά και έντονο σκεπτικισμό.

Η έννοια της πλαστικότητας «αντιβαίνει» στις βασικές αρχές της αναπτυξιακής βιολογίας ως προς τον περιορισμό της ιστικής διαφοροποίησης. Η ικανότητα των βλαστοκυττάρων του ενηλίκου ατόμου να αλλάζουν προορισμό, υπάρχουν τεράστιας σημασίας δυνητικές εφαρμογές στη θεραπεία γενετικών ή εκφυλιστικών νοσημάτων. Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα και τα εμβρυϊκά σπερματικά κύτταρα μπορούν, με την κατάλληλη επεξεργασία, να αποτελέσουν μια ανεξάντλητη πηγή βλαστοκυττάρων στην κατεύθυνση της οργανικής ή ιστικής αποκατάστασης μετά από κάποια βλάβη.

Επιπλέον, υπάρχουν στοιχεία που δείχνουν ότι και τα ώριμα, ενήλικα βλαστοκύτταρα προερχόμενα από διάφορες πηγές (π.χ. δέρμα) μπορούν να δημιουργήσουν όχι μόνο τις δικές τους σειρές, αλλά και αυτές άλλων ιστών. Αυτό πολλές φορές πραγματοποιείται ξεπερνώντας φράγματα εμβρυϊκής προέλευσης, τα οποία ως τώρα θεωρούνταν αξεπέραστα.

Πριν αναφερθούμε στις πιθανές εφαρμογές των βλαστοκυττάρων στην τριχοθυλακιακή φυσιολογία, θα πρέπει να εξηγηθούν μερικές βασικές έννοιες.

Τι είναι τα βλαστοκύτταρα;

Οι ταχέως αυτο-ανανεούμενοι ιστοί, όπως η επιδερμίδα και τα τριχοθυλάκια, παράγουν συνεχώς νέα κύτταρα για να αντικατασταθούν τα νεκρά πλακώδη κύτταρα και οι τρίχες αντίστοιχα. Τα νέα κύτταρα παράγονται από τη συνεχή διαφοροποίηση και ωρίμανση των βλαστοκυττάρων. Για το χαρακτηρισμό όμως ενός κυττάρου ως βλαστοκύτταρο πρέπει να πληρούνται τρεις προϋποθέσεις:

1. Αυτο-ανανέωση
2. Δυνατότητα διαφοροποίησης προς πολλαπλούς τύπους κυττάρων
3. Ικανότητα αποκατάστασης ιστού in vivo.

Ίσως ο πιο απλός ορισμός των επιθηλιακών βλαστοκυττάρων βασίζεται στην προέλευσή τους (li- neage): τα βλαστοκύτταρα είναι τα αρχέγονα κύτταρα που εξελίσσονται προς τα τελικώς δια-φοροποιημένα και εξειδικευμένα κύτταρα στους μετεμβρυϊκούς ιστούς.

Ορολογία κλωνοποίησης

Πριν προχωρήσουμε στην ανάλυση των δεδομένων, είναι απαραίτητο να ξεκαθαρίσουμε τις έννοιες που περικλείουν τον όρο «κλωνοποίηση» γενικότερα και «κλωνοποίηση τριχοθυλακίων» ειδικότερα.

Η λεγόμενη κλωνοποίηση έχει επικρατήσει σε πολλούς επιστημονικούς και μη επιστημονικούς τομείς ως όρος για μια πληθώρα πειραματικών και κλινικών διαδικασιών, με αποτέλεσμα ασθενείς, αλλά και ιατροί να «μπερδεύονται» με τα ονόματα που χρησιμοποιούνται στην έρευνα της «κλωνοποίησης τριχοθυλακίων». Η παρακάτω επεξήγηση της ορολογίας θα βοηθήσει στην αποσαφήνιση κάποιων όρων προς αποφυγή συγχύσεων:

1. Κλώνος: Συνήθως ο όρος κλώνος περιγράφει κύτταρα (ή άτομα) που προέρχονται από ένα μητρικό κύτταρο (ή άτομο). Ο όρος κλώνος χρησιμοποιείται κυρίως σε ευκαρυωτικά συστήματα, ενώ σε προκαρυωτικά (βακτηρίδια), ο όρος αποικία (colony) χρησιμοποιείται ευρέως. Στον άνθρωπο, ο όρος κλώνος συνήθως χρησιμοποιείται στην ογκολογία, περιγράφοντας τα κακοήθη κύτταρα που προέρχονται από ένα μεταλλαγμένο κακόηθες κύτταρο, καθώς επίσης και στην αιματολογία, όπου ο όρος αυτός περιγράφει τη σειρά κυττάρων που προέρχονται από τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα.
2. Κλωνοποίηση: Ο όρος κλωνοποίηση χρησιμοποιείται κατά προτίμηση στον τομέα της βιοτεχνολογίας και πολλές διαφορετικές διαδικασίες σε ετερόκλιτα επιστημονικά πεδία αναφέρονται ως «κλωνοποίηση». Για το λόγο αυτό υπάρχει σύγχυση και ο όρος κλωνοποίηση καθίσταται παραπλανητικός. Οι μοριακοί βιολόγοι χρησιμοποιούν τον όρο για την εισαγωγή γονιδίων σε πλασμίδια, τα οποία χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βακτηριδίων που εκφράζουν ένα συγκεκριμένο γονίδιο-προϊόν. Στην κυτταρική βιολογία, κλωνοποίηση σημαίνει αθανατοποίηση (immortalization) και επέκταση (δημιουργία πανομοιότυπων θυγατρικών κυττάρων) από ένα κύτταρο και η λέξη χρησιμοποιείται τόσο για σωματικά κύτταρα όσο και για τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. Ωστόσο, λόγω της επιτυχημένης δημιουργίας πανομοιότυπων σπονδυλωτών ζώων (πρόβατο Dolly) με την αντικατάσταση του πυρήνα του ωαρίου με πυρήνα ενήλικου κυττάρου (πυρηνική μεταμόσχευση), ο όρος κλωνοποίηση «καταλαμβάνεται» πλέον στη μη επιστημονική βιβλιογραφία από αυτή τη διαδικασία. Δεδομένου ότι αυτή η τεχνολογία αποτελεί φλέγον ζήτημα δεοντολογικής διαμάχης και η έρευνα στα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα απαγορεύεται από το νόμο σε πολλά μέρη του κόσμου, θα ήταν ίσως χρήσιμο να αντικατασταθεί ο όρος της «κλωνοποίησης» από άλλη ορολογία.
3. Βιοϊατρική Μηχανολογία τριχοθυλακίων (hair follicle engineering): Ο όρος κλωνοποίηση χρησιμοποιείται και για να περιγράψει την προσπάθεια de novo δημιουργίας τριχοθυλακίων. Εντούτοις, είναι ξανά παραπλανητικός. Η τρέχουσα τεχνολογία χρησιμοποιεί το δυναμικό πολλαπλασιασμού των σωματικών βλαστοκυττάρων που ανευρίσκονται στα διάφορα διαμερίσματα του τριχοθυλακίου για τον πολλαπλασιασμό των τριχοθυλακίων συνολικά. Ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων που συνθέτουν τοτριχοθυλάκιο είναι περιορισμένος και δεν επέρχεται «αθανατοποίηση» όπως στην πραγματική κλωνοποίηση κυττάρων. Επιπλέον, ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων είναι μόνο ένα βήμα στη δημιουργία ενός νέου τριχοθυλακίου. Τα κύτταρα πρέπει να «συναρμολογηθούν» με σωστό τρόπο, ο οποίος θα οδηγήσει σε ένα λειτουργικό τριχοθυλάκιο.

Για τους λόγους αυτούς η δημιουργία de novo τριχοθυλακίων περιγράφεται με μεγαλύτερη σαφήνεια από τους όρους της βιοϊατρικής μηχανολογίας τριχοθυλακίων (hair follicle bioengineering) ή της τριχοθυλακιονεογένεσης (folliculo-neo- genesis) και συνεπώς θα χρησιμοποιηθούν στο υπόλοιπο κείμενο.

Εφαρμογές βλαστοκυττάρων

Οι πρόσφατες ανακαλύψεις στην κατανόηση της βιολογίας των βλαστοκυττάρων έχει οδηγήσει σε μεγάλη πρόοδο όσον αφορά τεχνικές που χρησιμοποιούν μεμονωμένα κύτταρα προκειμένου να δημιουργήσουν ώριμα όργανα, συμπεριλαμβανομένων του λεπτού εντέρου, του μαζικού αδένα και των δοντιών. Τέτοια σημαντικά και πρωτοπόρα επιτεύγματα δείχνουν ότι η κλινική εφαρμογή αυτών των επιτευγμάτων ίσως να μπορεί να επιτευχθεί στο άμεσο μέλλον. Μεγάλα κλινικά οφέλη, όπως η μεταμόσχευση μυελού των οστών για τη θεραπεία λευχαιμιών και η μεταμόσχευση κερατοειδούς για τη θεραπεία της τύφλωσης από χημικά εγκαύματα είναι ήδη εφικτά, επειδή τα βλαστοκύτταρα εντοπίστηκαν και απομονώθηκαν από τους αντίστοιχους προσβεβλημένους ιστούς.

Επίπεδα πολυπλοκότητας

Κατά την προσπάθεια μετατροπής των βλαστοκυττάρων σε βιοπροϊόντα χρήσιμα στην αναγεννητική ιατρική, η κυτταρική οργάνωση και οι μοριακές αλληλεπιδράσεις που απαιτούνται για τη λειτουργία τους στηρίζονται σε μια αλληλουχία μορφολογικής πολυπλοκότητας και αποτελούν μεγάλα εμπόδια στην έρευνα και στην εφαρμογή:

1. Τα βλαστοκύτταρα του μυελού των οστών έχουν ήδη τεθεί σε κλινική εφαρμογή, επειδή τα κύτταρα του αίματος δεν απαιτούν χωροταξική οργάνωση και τα διαφοροποιημένα κύτταρα του αίματος μπορούν να λειτουργήσουν αμέσως μετά την απελευθέρωσή τους στην κυκλοφορία. Τα βλαστοκύτταρα αυτά αντιπροσωπεύουν το 1ο επίπεδο πολυπλοκότητας
2. Εκκρινείς ιστοί που απελευθερώνουν μόρια, όπως η ινσουλίνη και η ντοπαμίνη, αντιπροσωπεύουν το 2ο επίπεδο πολυπλοκότητας. Η χωροταξική οργάνωση των κυττάρων που εκκρίνουν τις ουσίες αυτές δεν είναι καθοριστική, αλλά η αυστηρή ρύθμιση της σύνθεσης και της έκκρισης αυτών των βιολογικά πανίσχυρων μορίων είναι απαραίτητη
3. Οι ιστοί των οποίων η κυτταρική μορφολογία, η δομή και η οργάνωση είναι κρίσιμες για τη λειτουργία τους, αποτελούν το 3ο επίπεδο πολυπλοκότητας. Αυτοί περιλαμβάνουν το δέρμα, τους χόνδρους και τα οστά
4. Στις πιο σύνθετες κατηγορίες, στο 4ο επίπεδο πολυπλοκότητας δεν απαιτείται μόνο σωστή αρχιτεκτονική, αλλά είναι αναγκαία και η ολοκλήρωση σε λειτουργικό επίπεδο, όπως στο καρδιαγγειακό και το νευρικό σύστημα.

Τα τριχοθυλάκια, που χρησιμοποιούνται κατά τη μεταμόσχευση μαλλιών, ανήκουν στο 3ο επίπεδο πολυπλοκότητας, καθότι απαιτείται μια πολυσύνθετη, τρισδιάστατη οργάνωση για τη δημιουργία πλήρως λειτουργικών τριχοθυλακιακών εξαρτημάτων.

Στην αναγέννηση του φυσιολογικού δέρματος, διαφορετικοί τύποι κυττάρων που προέρχονται από δύο βλαστικές στοιβάδες (germ layers) οδηγούν σε πολλαπλούς τύπους κυττάρων, τα οποία στη συνέχεια απαιτούν επιπλέον την αλληλεπίδραση των στοιβάδων και τον ανατομικό προσανατολισμό τους προκειμένου να λειτουργήσουν. Οι απαιτήσεις αυτές καθιστούν ακόμη πιο περίπλοκη την «κλωνοποίησή» τους.

Θεμελιώδεις έννοιες ανατομίας και εμβρυολογίας τριχοθυλακίου

Είναι ομόφωνα αποδεκτό ότι μια άριστα συντονισμένη αλληλουχία αμφίδρομων αλληλεπιδράσεων μεταξύ επιθηλιακών και μεσεγχυματικών κυττάρων είναι απαραίτητη για τη μορφογένεση των τριχοθυλακίων. Στο εμβρυϊκό δέρμα, τα τριχοθυλάκια αναπτύσσονται από τη συντονισμένη αλληλεπίδραση επιθηλιακών και μεσεγχυματικών στοιχείων. Σε γενικές γραμμές, τα κύτταρα του χορίου θεωρούνται ως πομποί (inducers) και τα επιθηλιακά κύτταρα ως δέκτες (responders) στη διαδικασία της μορφογένεσης των τριχοθυλακίων, αν και η ανταλλαγή σημάτων μεταξύ των κυττάρων είναι αμοιβαία και εξαιρετικά σύνθετη.

Σε αντίθεση με άλλα όργανα, κάθε τριχοθυλάκιο αυτο-αναγεννάται σε κάθε κύκλο ζωής του, με τρόπο που μιμείται την εμβρυϊκή ανάπτυξή του. Είναι μάλιστα ο μοναδικός ιστός στο σώμα των θηλαστικών με την ιδιότητα αυτή. Στη μετεμβρυϊκή ζωή, το κατώτερο τμήμα του τριχοθυλακίου ανασχηματίζεται σε κάθε νέο κύκλο έπειτα από την αλληλεπίδραση των επιθηλιακών βλαστοκυττάρων της περιοχής διόγκωσης με τα παρακείμενα μεσεγχυματικής προέλευσης κύτταρα χοριακής θηλής (Dermal Papilla Cells, DPCs).

Η μορφογένεση των τριχοθυλακίων εξελίσσεται λοιπόν μέσω μιας αλληλουχίας μοριακών σημάτων μεταξύ των κυττάρων του εμβρυϊκού εκτοδέρματος και του υποκείμενου μεσεγχύματος. Οι Zheng et al. το 2010 απέδειξαν πως ο τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα σε είδη θηλαστικών σχηματίζουν τριχοθυλάκια μέσω της οργανογένεσης είναι εντυπωσιακά όμοιος, αξίζοντας δικαίως το χαρακτηρισμό «universal». Τα είδη θηλαστικών που μελετήθηκαν στα πειράματα των Zheng et al. είχαν πολύ μακρινή «εξελικτική συγγένεια», αφού ο τελευταίος κοινός πρόγονος του ανθρώπου και των μαρσιποφόρων στη μελέτη έζησε πριν από περίπου 120 εκατομμύρια χρόνια. Εντούτοις, αυτά τα δύο είδη μοιράζονται σχεδόν πανομοιότυπες οδούς δημιουργίας των τριχοθυλακίων τόσο in vivo όσο και από μεμονωμένα κύτταρα, in vitro.

Ο σχηματισμός του τριχοθυλακίου ξεκινά με την εμφάνιση του πλακοειδούς, ακολουθούμενος από το σχηματισμό χοριακών συμπυκνωμάτων (dermal condensates) του δέρματος, τα οποία είναι χαλαρές μάζες μεσεγχυματικών κυττάρων που τελικά σχηματίζουν τη χοριακή θηλή. Τα κύτταρα του συμπυκνώματος προκαλούν τη μείωση του ρυθμού ανάπτυξης του πλακοειδούς. Αυτοί οι δύο τύποι κυττάρων αλληλεπιδρούν περαιτέρω μέσω της αμοιβαίας σηματοδότησης που έχει ως αποτέλεσμα την ωρίμανση του τριχοθυλακίου. Τέλος, υπάρχουν έξι κύρια μορφογενετικά μοριακά συγγενή συστήματα για την ανάπτυξη και τον κύκλο ζωής του τριχοθυλακίου: fibroblast growth factor (FGF), transforming growth factor (TGF)- beta, sonic hed- gehog, Wingless or Wnt pathway, οι οικογένειες γονιδίων neurotrophins και homeobox.

Είναι προφανές πως η ενορχήστρωση της δράσης των παραπάνω μορίων και διαδικασιών είναι εξαιρετικά πολύπλοκη και ευαίσθητη και, όπως θα δούμε παρακάτω, είναι για την ώρα αδύνατον να αναπαραχθεί τεχνητά.

Τι τριχοθυλάκιο θα θέλαμε να «κατασκευάσουμε»;

Τα τριχοθυλάκια που θα παραχθούν μέσω της τριχοθυλακιονεογένεσης (folliculoneogenesis) πρέπει να πληρούν ορισμένες βασικές ανατομικές και φυσιολογικές λειτουργίες. Ακόμα κι αν φαίνεται προφανές, πρέπει να ξεκινήσουμε καθορίζοντας τον ορισμό του τριχοθυλακίου που θέλουμε να δημιουργήσουμε με την Βιοϊατρική μηχανολογία:

1. Το εγγύς (proximal) άκρο των εξαρτημάτων πρέπει να παρουσιάζει μορφή τριχοθυλακίου, με το επιθηλιακό τμήμα να εξέρχεται από το περιφερικό (distal) άκρο του τριχοθυλακίου και τη χοριακή θηλή να ανευρίσκεται στη βάση του τριχοθυλακίου
2. Τα πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα πρέπει να βρίσκονται προς την εγγύς άκρη (proximally) και τα διαφοροποιημένα κύτταρα εν τω βάθει (distally), παρουσιάζοντας έναν proximal-distal τρόπο ανάπτυξης
3. Το τριχοθυλάκιο πρέπει να αποτελείται από ομόκεντρα στρώματα με έξω και έσω επιθηλιακό χιτώνα, φλοιό και μυελό
4. Το προϊόν του τριχοθυλακίου, δηλαδή το στέλεχος της τρίχας, πρέπει να αποτελεί μια μοναδική μοριακή κατασκευή
5. Κάθε τριχοθυλάκιο πρέπει να συνδέεται με ένα σμηγματογόνο αδένα
6. Κάθε τριχοθυλάκιο πρέπει να έχει τη δυνατότητα απόπτωσης του παλιού στελέχους τρίχας, διατηρώντας παράλληλα βλαστοκύτταρα και DPCs για τον επόμενο κύκλο
7. Εγγενής στο τριχοθυλάκιο πρέπει να είναι η ικανότητα αναγέννησης ενός νέου τριχικού στελέχους, μέσω επαναλαμβανόμενων κύκλων ζωής του τριχοθυλακίου.

Έτσι, προκειμένου να είναι αποδεκτό ένα προϊόν βιοϊατρικής μηχανολογίας που μπορούμε επάξια να ονομάσουμε «τριχοθυλάκιο», τα προαναφερθέντα κριτήρια πρέπει να πληρούνται. Αποτυχία σε οποιοδήποτε από αυτά τα στάδια θα οδηγήσει σε ελαττωματικές δομές τριχοθυλακίων, με αποτέλεσμα τον ελλιπή σχηματισμό τριχοθυλακίων.

Βλαστοκύτταρα, τριχόπτωση, μεταμόσχευση μαλλιών και προσδοκώμενο όφελος

Η ιδέα της καλλιέργειας των τριχοθυλακίων μέσω της κλωνοποίησης των βλαστοκυττάρων και της δημιουργίας ενός απεριόριστου αριθμού νέων τριχοθυλακίων είναι μια πολύ ελκυστική ιδέα από μαθηματικής πλευράς. Η ευφυής μελέτη του Marritt απέδειξε πως o μέσος άνθρωπος που πάσχει από Ανδρογενετική Αλωπεκία (ΑΑ) μπορεί να χάσει το 50% των μαλλιών του χωρίς να γίνεται αντιληπτή η αραίωση.

Ο μέσος άνθρωπος έχει περίπου 50.000 τριχοθυλακιακές μονάδες (FUs) σε ολόκληρο το τριχωτό και κατά μέσο όρο 120.000-150.000 τριχοθυλάκια. Η ασφαλής δότρια ζώνη αντιπροσωπεύει περίπου το 25% αυτού του συνόλου (12.500 FUs), ενώ τα υπόλοιπα 37.500 FUs κινδυνεύουν από την ΑΑ, αφού βρίσκονται σε ορμονο-ευαίσθητες περιοχές του τριχωτού. Από τα 12.500 FUs της ασφαλούς δότριας ζώνης, περίπου το 50% ή ≈6.250 FUs μπορούν να αφαιρεθούν και να μεταφερθούν σε άλλες περιοχές χωρίς να κινδυνεύει καταστεί η δότρια περιοχή εμφανώς αραιωμένη, σύμφωνα με την αντίστροφη ερμηνεία των ευρημάτων του Marritt. Συνολικά, λοιπόν, 6.250 FUs είναι διαθέσιμα για να καλυφθεί μια περιοχή που είχε αρχικά 37.500 FUs. Αν κατανεμηθούν ομοιόμορφα, θα δώσουν πυκνότητα 1/6 της αρχικής.

Ακόμη και αν τα μοσχεύματα τοποθετηθούν με τρόπο τέτοιο ώστε να δίδεται η εντύπωση πλήρους κάλυψης σε κάποιες περιοχές, η de novo δημιουργία τριχοθυλακίων στο εργαστήριο αφενός θα συνέχιζε να είναι η μόνη πραγματική λύση στο ζήτημα της περιορισμένης προσφοράς FUs αφετέρου θα μπορούσε να αποφύγει κανείς τον εκτενή τραυματισμό και την ουλοποίηση της δότριας περιοχής που απαιτείται για την αφαίρεση των χιλιάδων μοσχευμάτων. Το ιδανικό σενάριο «κλωνοποίησης τριχοθυλακίων» θα ήταν το εξής: αρχικά θα συλλέγονταν τριχοθυλάκια από ένα μικρό κομμάτι της μόνιμης περιοχής τριχοφυΐας και στη συνέχεια θα απομονώνονταν τα βλαστοκύτταρα. Τα κύτταρα αυτά στη συνέχεια θα πολλαπλασιάζονταν in vitro σε μεγάλους αριθμούς ή θα χειραγωγούνταν προκειμένου να παράγουν in vitro τριχοθυλάκια.

Τέλος, τα βλαστοκύτταρα ή τα τριχοθυλάκια θα εμφυτεύονταν σε άδειες περιοχές του τριχωτού και δεν θα υπόκειντο πλέον στις ορμονικές επιδράσεις που προκαλούν την ΑΑ.

Όμως, όσο όμορφο και απλό μπορεί να φαίνεται στη θεωρία, υπάρχουν ανυπέρβλητα εμπόδια στην απόπειρα «κλωνοποίησης τριχοθυλακίων».

Ένα σοβαρό εμπόδιο είναι ότι τα καλλιεργημένα DPCs φαίνεται να χάνουν τη δυνατότητα επαγωγής τους in vitro μετά από ορισμένους κύκλους. Μια άλλη ανησυχία είναι αν αυτά τα «κλωνοποιημένα μαλλιά» θα φαίνονται φυσιολογικά. Τα τριχοθυλάκια θα αναπτυχθούν κατά τέτοια κατεύθυνση, έτσι ώστε οι τρίχες να εκφύονται στη σωστή γωνία σε σχέση με τη θέση τους στο τριχωτό ή θα «φυτρώνουν» ανεξέλεγκτα; Άλλα σημαντικά προβλήματα είναι η μακροπρόθεσμη ασφάλεια, δεδομένου ότι τα βλαστοκύτταρα έχουν ογκογενετικό δυναμικό, αλλά και το κόστος της όποιας μεθόδου, όπως θα δούμε στη συνέχεια. Η «κλωνοποίηση τριχοθυλακίων» δεν είναι απλή υπόθεση…

Έρευνα των βλαστοκυττάρων για τα τριχοθυλάκια μέχρι σήμερα

Πολλές παθήσεις του δέρματος, όπως ο δερματικός καρκίνος, τα χρόνια τραύματα, η ατροφία του δέρματος, η υπερτρίχωση και η ΑΑ μπορούν να θεωρηθούν ως «διαταραχές» των ενήλικων βλαστοκυττάρων. Επειδή τα βλαστοκύτταρα της επιδερμίδας και του τριχοθυλακίου αποτελούν τη μοναδική πηγή βλαστοκυττάρων και για τους δύο αυτούς ιστούς, η γνώση του ελέγχου του πολλαπλασιασμού και της διαφοροποίησής τους είναι το κλειδί για την κατανόηση διαταραχών που σχετίζονται με αυτές τις διαδικασίες. Επιπλέον, η απομόνωση, η καλλιέργεια και ο πολλαπλασιασμός των επιθηλιακών κυττάρων είναι σημαντικές διαδικασίες για τη θεραπεία διαταραχών του δέρματος, μέσω της βιοϊατρικής μηχανολογίας ιστών. Επειδή υπάρχει ισχυρή απαίτηση για μια ουσιαστική και οριστική θεραπεία για την AA, έχει μελετηθεί ως πιθανή επιλογή η κυτταρική θεραπεία αναγέννησης των τριχοθυλακίων χρησιμοποιώντας DPCs. Στοιχεία για την τριχοθυλακιονεογένεση μπορούν να συλλεχθούν από όσα γνωρίζουμε σχετικά με τη μορφογένεση και την ανάπτυξη των φυσιολογικών τριχοθυλακίων.

Πολύ περιληπτικά, τριχοθυλακιονεογένεση μπορεί θεωρητικά να επιτευχθεί με κάποιον/κάποιου

από τους παρακάτω τρόπους:

1. Τα βλαστοκύτταρα απομονώνονται, καλλιεργούνται και εμφυτεύονται στο τριχωτό, παράγοντας νέα τριχοθυλάκια in situ, σε σημεία που δεν είχαν (full neogenesis).
2. Τα βλαστοκύτταρα απομονώνονται, καλλιεργούνται και εμφυτεύονται στο τριχωτό, με αποτέλεσμα να ενσωματωθούν στα υπάρχοντα τριχοθυλάκια και να τα «κατευθύνουν» προς διαφορετική μορφολογία. Συγκεκριμένα, σε σημεία που τα τριχοθυλάκια είχαν σμικρυνθεί (χνοώδη τριχοθυλάκια), η εμφύτευση-ενσωμάτωση βλαστοκυττάρων οδηγεί σε παραγωγή τελικών τριχοθυλακίων (morphogenic switch).
3. Δημιουργία de novo τριχοθυλακίων στο εργαστήριο προκειμένου να εμφυτευτούν στο τριχωτό ως πλήρη-λειτουργικά όργανα (proto-hairs) χωρίς στήριξη ή με εξωτερική στήριξη.

Σε πρακτικό επίπεδο, όμως, τα μέχρι σήμερα πειράματα δεν έχουν καταλήξει ποιος τρόπος είναι ο πλέον ενδεδειγμένος και δυνητικά εφαρμόσιμος. Στις περισσότερες πειραματικές μελέτες, όταν DPCs ενίονται στο χόριο, δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί αν τα κύτταρα επάγουν ένα νέο τριχοθυλάκιο από το παρακείμενο επιθήλιο, δηλαδή αν προκαλούν τριχοθυλακιονεογένεση, ή αν ενσωματώνονται σε ένα γειτονικό τριχοθυλάκιο για να σχηματίσουν ένα μεγαλύτερο τριχοθυλάκιο, μετατρέποντας τα χνοώδη τριχοθυλάκια σε τελικά.

Μείνετε συντονισμένοι και παρακολουθήστε τη συνέχεια σχετικά με τα βλαστοκύτταρα και την κλωνοποίηση τριχοθυλακίων στο επόμενό μας άρθρο.

0