CIENCIA

Crean células de piel humana capaces de generar pelo

Esta es una célula de piel desarrollada en un laboratorio. Tiene una particularidad que la hace única, folículos pilosos capaces de generar pelo.

Hace más de 40 años que se cultiva piel humana en laboratorio. Sin embargo, es una piel a medias: carece de pelo, nervios y grasa.

En esta investigación que publica Nature han conseguido el triplete, el cultivo de células de piel humanas con grasa y nervios y capaz de generar pelo.

El logro representa más de cinco años de estudio que se inició en el laboratorio de Karl Koehler, en el Hospital Infantil de Boston.

«Hemos descubierto cómo hacer crecer las dos capas fundamentales de la piel humana juntas», dice Koehler, refiriéndose a las capas superior e inferior de la piel humana (la epidermis y la dermis, respectivamente). «Esas células se comunican entre sí en un cultivo de organoides de piel, y brotan folículos pilosos acompañados de células grasas y neuronas».

El equipo trasplantó la piel peluda humana de laboratorio a ratones. Y a los ratones les brotaron folículos de cabello humano allí donde habían hecho el trasplante.

En esta piel será mucho más eficaz la prueba de cosméticos, medicamentos y tratamientos para quemaduras.

Las células de la piel son algunas de las primeras células que se cultivaron en laboratorio. Pero hasta ahora no tenían folículos pilosos o glándulas sudoríparas. Estos mini órganos son importantes para la regulación del calor, sensación de tacto y apariencia. El desarrollo de estas células se ha hecho a partir de células madre pluripotentes humanas. «Les aplicamos un cóctel de factores de crecimiento y moléculas pequeñas, una especie de receta de cocción para células madre pluripotentes», dice Koehler.

La interacción y la señalización entre las dos capas de tejido llevaron a la gemación de los folículos pilosos a los 70 días, más o menos el momento del desarrollo del cabello en el feto humano.

Además del crecimiento del cabello, los organoides producen grasa y células de la piel parecidas a los músculos, así como nervios similares a los que median la sensación táctil. «La grasa es un héroe anónimo de la piel y estudios recientes sugieren que juega un papel fundamental en la cicatrización de heridas», dice Jiyoon Lee, PhD, primer autor del artículo e investigador asociado en el departamento de otorrinolaringología del Boston Children’s Hospital.

Los organoides también producen células de Merkel, células de la piel que responden al tacto y que también han sido implicadas en enfermedades como el carcinoma de células de Merkel.

A los ratones les crecieron cabellos humanos

Para ver si la técnica funcionaba en un animal vivo, el equipo cultivó los organoides durante más de cuatro meses y luego los implantó en la espalda de ratones especialmente desarrollados para no rechazar los injertos. «Nos dimos cuenta de que al cabo de un mes, pequeños pelos castaños surgieron del lugar del trasplante», explica Lee. «Esto nos mostró, sorprendentemente, que las células pigmentarias también se desarrollaron en los organoides». El cabello trasplantado desarrolló también glándulas sebáceas que producen sebo, el aceite natural que lubrica la piel humana.

¿Remedio contra la calvicie?

Aunque puede resultar tentador creerlo como una «cura» para la calvicie, Koehler advierte que hay muchos desafíos por delante. «Ahora tenemos una técnica que podría generar folículos pilosos casi ilimitados para el trasplante», dice. «Pero el rechazo inmunológico es un obstáculo importante y generar folículos hechos a la medida de un individuo será increíblemente costoso y llevará un año o más». Para hacer frente a estos desafíos, el equipo está trabajando en formas de acelerar el desarrollo en laboratorio, diseñar organoides para evadir el rechazo, o producir organoides cutáneos similares a partir de células derivadas de pacientes adultos.

Los autores del estudio:

Jiyoon Lee, Cyrus C. Rabbani, Hongyu Gao, Matthew R. Steinhart, Benjamin M. Woodruff, Zachary E. Pflum, Alexander Kim, Stefan Heller, Yunlong Liu, Taha Z. Shipchandler y Karl R. Koehler . Nature (2220)