«Επαναπρογραμματισμός» κυττάρων για τη μετατροπή τραυμάτων σε υγιές δέρμα

Μία επαναστατική τεχνικη, η οποία θεραπεύει μεγάλα τραύματα μέσω «επαναπρογραμματισμού» των κυττάρων τους ώστε να μετατρέπονται σε υγιή κύτταρα δέρματος, ανέπτυξαν ερευνητές του Salk Institute for Biological Studies.

Η εν λόγω τεχνική βασίζεται στον «επαναπρογραμματισμό» των κυττάρων ώστε να μεταβαίνουν σε μια κατάσταση που παραπέμπει σε βλαστοκύτταρο και θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη θεραπεία/ επούλωση τραυμάτων στο δέρμα, για την αντιμετώπιση της γήρανσης και για την καλύτερη κατανόηση του καρκίνου του δέρματος.

«Οι παρατηρήσεις μας συνιστούν απόδειξη επί της αρχής για την in vivo αναγέννηση ενός πλήρως τρισδιάστατου ιστού όπως το δέρμα, όχι μεμονωμένων τύπων κυττάρων, όπως είχε επιδειχθεί προηγουμένως» λέει ο Χουάν Κάρλος Ιζπίσουα Μπελμόντε, καθηγητής του Salk και senior author του νέου paper, που δημοσιεύτηκε στο Nature στις 5 Σεπτεμβρίου του 2018.

«Η γνώση αυτή μπορεί να είναι χρήσιμη όχι μόνο για τη βελτίωση της θεραπείας δέρματος, αλλά και ως οδηγός σχετικά με in vivo στρατηγικές αναγέννησης σε άλλες παθολογικές καταστάσεις, όπως και κατά τη γήρανση, όπου η θεραπεία δέρματος εμποδίζεται».

Τα δερματικά έλκη- τραύματα που μπορούν να επεκτείνονται σε πολλαπλά στρώματα του δέρματος- κατά κανόνα αντιμετωπίζονται χειρουργικά, μέσω της μεταμόσχευσης δέρματος για την κάλυψη του τραύματος.

Ωστόσο, όταν είναι ιδιαίτερα μεγάλα, μπορεί να είναι δύσκολο οι χειρουργοί να μεταμοσχεύσουν επαρκές δέρμα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ερευνητές απομονώνουν βλαστοκύτταρα δέρματος από έναν ασθενή, τα καλλιεργούν στο εργαστήριο και τα μεταμοσχεύουν πίσω στον ασθενή- αλλά αυτή η διαδικασία απαιτεί πολύ χρόνο, κάτι που μπορεί να θέσει τη ζωή του ασθενούς σε κίνδυνο, ενώ δεν είναι πάντα αποτελεσματική.

Ο Μπελμόντε και ο Μαζακάζουν Κουρίτα γνώριζαν πως ένα από τα κρίσιμα βήματα στην επούλωση τραυμάτων είναι η «μετανάστευση» - ή μεταμόσχευση- βασικών κερατινοκυττάρων σε τραύματα.

Τα κύτταρα αυτά λειτουργούν ως πρόδρομοι των διαφορετικών τύπων δερματικών κυττάρων. Ωστόσο μεγάλα τραύματα, στα οποία έχουν χαθεί πολλαπλά στρώματα δέρματος, δεν διαθέτουν πλέον βασικά κερατινοκύτταρα- και ακόμα και ενώ τα τραύματα επουλώνονται, τα κύτταρα που πολλαπλασιάζονται στην περιοχή αυτή εμπλέκονται κυρίως στο κλείσιμο του τραύματος και στις φλεγμονές αντί για την αναδημιουργία υγιούς δέρματος.

Οι δύο ερευνητές ήθελαν να μετατρέψουν απευθείας αυτά τα κύτταρα σε βασικά κερατινοκύτταρα, χωρίς να τα βγάλουν από το σώμα- στην ουσία δημιουργώντας δέρμα εκεί που προηγουμένως δεν υπήρχε.

Ως εκ τούτου, εντόπισαν 55 «παράγοντες επαναπρογραμματισμού» (πρωτεΐνες και σωματίδια RNA) που θα μπορούσαν να εμπλέκονται στον καθορισμό της «ταυτότητας» των βασικών κερατινοκυττάρων.

Μετά, μέσω δοκιμών και πειραμάτων, κατέληξαν σε τέσσερις παράγοντες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν την επιθυμητή μετατροπή.

Σε πειράματα που έγιναν σε ποντίκια, δημιουργήθηκε υγιές δέρμα μέσα σε διάστημα 18 ημερών, το οποίο με το πέρασμα του χρόνου επεκτάθηκε και «έδεσε» με το γύρω δέρμα, ακόμα και σε μεγάλα τραύματα.

Μέσα σε 3-6 μήνες, τα κύτταρα που είχαν παραχθεί με αυτόν τον τρόπο συμπεριφέρονταν σαν υγιές δέρμα σε μια σειρά μοριακών, γενετικών και κυτταρικών τεστ.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν περαιτέρω μελέτες για τη βελτιστοποίηση της τεχνικής, και σκοπεύουν να αρχίσουν τις δοκιμές της και σε επιπλέον μοντέλα τραυμάτων.