На шаг ближе к созданию новых волосяных фолликулов

Исследователи из Йеля использовали уникальный подход, чтобы определить молекулярные сигналы, которые запускают критически важный для формирования и регенерации волосяных фолликулов процесс.

Результаты могут оказаться ключевыми для разработки новых методов лечения облысения и послужить моделью для изучения других загадок роста тканей на клеточном уровне.

Проблема дентальных конденсатов (ДК)

ДК — это плотные скопления клеток под внешним слоем кожи. Они действуют как центральные командные центры активности волосяного фолликула, посылая сигналы внешнему слою кожи, инструктируя его формировать фолликулы и определяя их размер.

"Это проблема, которая десятилетиями оставалась нерешенной, потому что формирование дентального конденсата — сигнального центра, который индуцирует рост и дифференцировку волосяных фолликулов, — было трудно визуализировать и зафиксировать из-за скорости его образования", — пояснила доктор Пегги Мён, старший автор исследования в журнале Developmental Cell.

Вычислительный подход к решению

Чтобы преодолеть этот барьер, исследователи использовали данные секвенирования РНК единичных клеток кожи мыши. Они разработали вычислительный подход, чтобы выровнять серию "снимков" профилей единичных клеток и реконструировать временной ход развития ДК. Это создало "дорожную карту", показывающую, как незрелая дентальная клетка созревает.

Сочетая вычислительные данные с генетическими экспериментами in vivo, учёные смогли определить критические сигналы, участвующие в формировании ДК.

Два ключевых сигнала

"Мы показали, что есть два детерминирующих сигнала, которые управляют процессом", — сказала Мён. — "Интересно, что это сигналы, которые обычно считаются противоположными, но в данном случае они сотрудничают, чтобы индуцировать процесс образования ДК".

Один из сигналов известен как Wnt, а другой — "sonic hedgehog" (SHH). Оба считаются важными для развития многих типов тканей и играют роль в регуляции гомеостаза и регенерации взрослых тканей. Они также вовлечены в патологические состояния, такие как рак, при их аномальной гиперактивации.

В исследовании учёные смогли генетически модулировать эти сигналы, чтобы замедлить скорость формирования ДК, фактически воспроизведя процесс в замедленной съёмке.

Значение работы

"Эта работа поможет проложить путь к разработке надёжных методов воссоздания ДК в лаборатории и для регенерации волосяных фолликулов у взрослых", — отметила Мён. — "Она также показывает, как вычислительные методы можно использовать для понимания сигналов и клеточного поведения, которые ранее было невозможно зафиксировать".