實驗室培育的生髮細胞或可解決脫髮問題

北京時間1月26日消息,據國外媒體報道,有幾家初創公司正在嘗試將基因工程的最新研究成果應用到一個老生常談的問題——脫髮上,希望通過產生新的毛髮生成細胞、恢復人們的生髮能力。相關研究人員表示,他們正在實驗室中、甚至在動物身上培育人類毛髮細胞。

脫髮有可能是缺乏蛋白質造成

在移植了人類毛囊幹細胞后,小鼠身上長出了一簇人類的頭髮。

在移植了人類毛囊幹細胞后,小鼠身上長出了一簇人類的頭髮。

在一家名叫dNovo的初創公司發來的照片中,一隻小鼠身上長出了一大簇茂密的人類頭髮。據該公司介紹,這是移植人類毛髮幹細胞的成果。

這家公司由斯坦福大學生物學家恩內斯托·盧揚創立。據他介紹,該公司可以通過對血細胞或脂肪細胞等普通細胞進行基因編程、生成毛囊細胞的組成部分。雖然還需開展進一步研究,但盧揚相信,這項技術終有一日能從根源上解決脫髮問題。

我們一生中擁有的毛囊都會在出生時一次性長齊。但衰老、癌症、睾酮、遺傳缺陷、甚至新冠都可能殺死毛囊中負責毛髮生長的幹細胞。一旦這些幹細胞死去,頭髮便會隨之脫落、再也無法長出。盧揚表示,通過改變細胞中的活躍基因,他的公司可以將任何細胞直接轉化為毛髮幹細胞。

盧揚指出,從生物學的角度來說,“我們如今應當將細胞理解為一種‘狀態’、而非某種固定類型。我們可以推動細胞實現不同狀態之間的轉換。”

圖為覆蓋著毛囊的皮膚類器官近照。

圖為覆蓋著毛囊的皮膚類器官近照。

細胞編程

頭髮問題其實只是冰山一角。更大的問題是,遺傳編程技術能否攻克各種衰老相關癥狀。去年8月的一篇報道指出,一家名叫Altos Labs的公司正計劃利用編程技術、使人類“返老還童”。還有一家名叫Conception的初創公司,正在嘗試將人類血細胞轉化為卵子、以此延長生育期。

21世紀初,科學家取得了一項關鍵突破:日本研究人員找到了一個簡單的“配方”,可以將任何類型的組織轉化為功能強大的幹細胞,類似於胚胎中的幹細胞。該發現甫一問世,便激發了瘋狂的想象。科學家們意識到,有了這一技術,任何類型的細胞都能獲得無窮無盡的供應,包括神經細胞、心肌細胞等等。

不過在實際操作中,生成特定類型的細胞“配方”仍然難以把握,而且將實驗室培育的細胞移植回體內也有一定風險。到目前為止,細胞重新編程只在幾次疾病治療中得到過應用。例如,日本研究人員曾嘗試過將視網膜細胞植入盲人眼中。另外在去年11月,一家名叫Vertex Pharmaceuticals的美國公司報告稱,他們將經過編程的β細胞(即對胰島素產生響應的細胞)植入一名患者體內后,似乎成功治癒了該患者的1型糖尿病。

相關初創公司正在嘗試從患者身上收集皮膚細胞等普通細胞,再將其轉化為毛髮生成細胞。除了dNovo之外,還有一家名叫Stemson的公司已經募集了2250萬美元的資金,投資者中包括知名製藥企業艾伯維。該公司共同創立者兼CEO傑夫·漢密爾頓表示,他們正在將經過編程的細胞移植到小鼠和豬皮膚上,以此驗證這項技術。

漢密爾頓和盧揚都認為該技術擁有巨大的市場前景。近半男性都會經歷男性斑禿的問題,有些人甚至從20多歲就開始變禿。而女性也會脫髮,雖然一般只是發量變稀少,但也會在較大程度上影響個人形象。

生髮行業最不乏騙術,既有號稱有效的脫髮療法,又有吹得天花亂墜的幹細胞技術。這些初創公司則在努力將真正的生物高科技引入這一行業之中。正如加州大學戴維斯分校幹細胞生物學家保羅·克內普夫勒所說:“在這些騙術面前,我們一定要擦亮雙眼。”

棘手的行業

那麼,幹細胞技術真的能治癒斑禿嗎?還是會再一次令我們大失所望呢?漢密爾頓強調,他的公司還有大量研究需要開展。“我們見過太多人宣稱自己找到了解決方案。而我想強調的是,我們都是實打實的科學家。就目前而言,我們還無法保證這種方法一定能夠成功。”

目前已經有了一些獲批的脫髮藥物,比如保法止、落健等等,但作用有限。此外還有一些治療方法,比如從體表其它長有毛髮的部位割下部分皮膚、通過手術手段將這些毛囊移植到斑禿部位。盧揚指出,未來在實驗室中培育的毛髮生長細胞也可以通過類似的手術移植到頭皮上。

“人們為了重新長出頭髮,想必會不惜付出很大代價。但剛開始時,這一過程將採用‘量身定製’的形式,費用一定十分高昂。”哈佛大學教授卡爾·科勒指出。

毛囊是一類極其複雜的器官,涉及多種不同類型細胞之間的交流互動。至於那些小鼠身上長出人類毛髮的照片,科勒稱這已不是什麼新鮮事。“這些照片一般都耍了點花招,而且還要將這些細胞移植回人類身上,這也算是該技術的缺點。”

科勒的實驗室採用了一種全然不同的方法培植毛干,即利用類器官進行培育。類器官指在培養皿中自行組織成型的小型細胞團塊。科勒表示,他原本想研究的其實是針對耳聾的療法,試圖在實驗室中培育內耳毛細胞。結果這些類器官最終竟發育成了皮膚組織,還長出了完備的毛囊。

科勒沒有放過這次“事故”,如今他培育出的球形皮膚類器官已經連續生長了150天,最終直徑將達到兩毫米。上面可以清晰地看到管狀的毛囊。科勒指出,這些結構相當於胎兒體表覆蓋的胎毛。

不過令人意外的是,這些類器官生長的方向與正常細胞相反,毛髮指向器官內部。“這些結構非常優美,但我們還不清楚其生長方向為何內外顛倒。”

科勒的實驗室使用的編程細胞來自一名30歲的日本男性。他們下一步計劃採用其他捐獻者的細胞培育類器官,看看能否長出不同顏色和質地的毛髮。“市場絕對有這樣的需求。化妝品公司對此就很感興趣。看到我們培育的類器官時,他們的眼睛都亮了。”