Эпидермис, самый внешний слой кожи человека, образует защитный интерфейс между телом и внешней средой, предотвращая утечку воды и проникновение микробов и токсинов. Тканевые инженеры не смогли вырастить эпидермис с функциональным барьером, необходимым для тестирования лекарств, и были дополнительно ограничены в создании in vitro (лабораторной) модели для крупномасштабного скрининга лекарств по количеству клеток, которые могут быть выращены из одной кожи. образец биопсии.Новое исследование, опубликованное в журнале Stem Cell Reports, описывает использование индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) для производства неограниченного количества чистых кератиноцитов — преобладающего типа клеток в самом внешнем слое кожи — которые близко соответствуют кератиноцитам. генерируется из эмбриональных стволовых клеток человека (hESC) и первичных кератиноцитов из биоптатов кожи. Эти кератиноциты затем были использованы для производства трехмерных эквивалентов эпидермиса в среде с высокой или низкой влажностью для создания функционального барьера проницаемости, который необходим для защиты организма от потери влаги и предотвращения проникновения химических веществ, токсинов и микробов.
Сравнение эпидермальных эквивалентов, полученных из iPSC, hESC и первичных человеческих кератиноцитов (клеток кожи) из биоптатов кожи, не показало значительных различий в их структурных или функциональных свойствах по сравнению с внешним слоем нормальной кожи человека.Доктор Теодора Мауро, руководитель группы SFVAMC, говорит: «Возможность получить неограниченное количество генетически идентичных единиц может быть использована для изучения ряда состояний, при которых кожный барьер поврежден из-за мутаций в генах, участвующих в формировании кожного барьера, таких как ихтиоз (сухая, шелушащаяся кожа) или атопический дерматит. Мы можем использовать эту модель для изучения нормального развития кожного барьера, его нарушения при различных заболеваниях и того, как мы можем стимулировать его восстановление и восстановление ».
Д-р Душко Илич, руководитель группы Королевского колледжа в Лондоне, говорит: «Наш новый метод можно использовать для выращивания гораздо большего количества лабораторных эквивалентов эпидермиса человека, и, таким образом, его можно расширить для коммерческого тестирования лекарств и косметики. Человек эпидермальные эквиваленты, представляющие различные типы кожи, также могут быть выращены, в зависимости от источника используемых стволовых клеток, и, таким образом, могут быть адаптированы для изучения ряда состояний кожи и чувствительности в различных популяциях ».