Naukowcy przeprogramowali komórki skóry, aby odbudować gruczoły potowe: nowa nadzieja dla pacjentów z oparzeniami

Gruczoły potowe są niezbędne do regulowania temperatury ciała, utrzymywania równowagi płynów i wspierania zdrowia skóry. Jednak rozległe urazy skóry, takie jak oparzenia, często powodują utratę tych gruczołów, narażając pacjentów na przegrzanie, odwodnienie i inne poważne powikłania. Regeneracja gruczołów potowych pozostawała dużym wyzwaniem medycznym – aż do teraz.

W przełomowym badaniu naukowcy opracowali niegenetyczną metodę przeprogramowania w celu przywrócenia funkcji gruczołów potowych. Korzystając ze starannie opracowanej kombinacji sześciu substancji chemicznych, zespół z powodzeniem przekształcił ludzkie keratynocyty naskórka (HEK) – zwykłe komórki skóry – w komórki podobne do gruczołów potowych, zwane chemicznie indukowanymi komórkami gruczołów potowych (ciSGC).

Te przeprogramowane komórki ściśle naśladują naturalne komórki gruczołów potowych zarówno pod względem struktury, jak i funkcji. Testy laboratoryjne wykazały, że ciSGC mogą się samoczynnie odnawiać, różnicować w komórki wydzielające pot i wytwarzać kluczowe markery gruczołów potowych. Co jeszcze bardziej imponujące, po przeszczepieniu do uszkodzonej skóry myszy, ciSGC przyspieszyły gojenie się ran, odbudowały architekturę skóry właściwej i zregenerowały w pełni funkcjonalne gruczoły potowe.

Jednym z najbardziej niezwykłych odkryć badania było to, że ciSGC przywróciły termoregulacyjną potliwość – krytyczną zdolność organizmu do chłodzenia się – w poparzonej skórze. Oprócz zastąpienia utraconych gruczołów, te zmodyfikowane komórki uwalniały również czynniki bioaktywne, które stymulowały pobliskie komórki do naprawy i regeneracji tkanek, co dodatkowo poprawiło wyniki leczenia.

W przeciwieństwie do poprzednich podejść, które opierały się na modyfikacjach genetycznych w celu przeprogramowania komórek – budząc obawy dotyczące bezpieczeństwa, takie jak potencjalne ryzyko raka – ta metoda farmakologiczna wykorzystuje małe cząsteczki do zmiany tożsamości komórkowej bez modyfikowania DNA. To niegenetyczne podejście jest bezpieczniejsze, skalowalne i wysoce adaptowalne do przyszłych zastosowań klinicznych.

Implikacje tych badań są głębokie. W przypadku pacjentów z poważnymi uszkodzeniami skóry technika ta oferuje możliwość pełnej regeneracji uszkodzonej tkanki i przywrócenia utraconych funkcji. Stanowi to duży krok w kierunku spersonalizowanej medycyny regeneracyjnej, która zajmuje się zarówno fizycznymi, jak i psychologicznymi skutkami urazów skóry.

W miarę jak zespół badawczy kontynuuje udoskonalanie i optymalizację swojej techniki, rośnie potencjał jej klinicznego przełożenia. Ta innowacyjna metoda może pewnego dnia zrewolucjonizować leczenie oparzeń i dać nową nadzieję pacjentom na całym świecie.

Źródło: Science Bulletin, Restoring sweat gland function in mice using regenerative sweat gland cells derived from chemically reprogrammed human epidermal keratinocytes
DOI: 10.1016/j.scib.2024.11.003