Cum imprimarea 3D permite oamenilor de știință să crească noi fire de păr umane
Cercetătorii de la Universitatea Columbia au găsit o modalitate de a utiliza tehnologia de imprimare 3D pentru a simula pielea scalpului uman și, astfel, să permită creșterea firelor de păr noi. Aceștia pot apoi să transplanteze noul păr pe scalpul persoanelor care se confruntă cu căderea părului.
Un număr mare de oameni din întreaga lume experimentează căderea părului într-o formă sau alta, fie din cauze naturale, fie ca efect secundar al terapiei medicale. În multe dintre aceste cazuri - în special la persoanele cu căderea naturală a părului - procesul nu este reversibil.
Studiile au arătat că pierderea părului poate avea un efect semnificativ asupra imaginii de sine și a calității vieții atât a femeilor, cât și a bărbaților, deoarece majoritatea culturilor acordă o mare importanță părului natural.
În ciuda acestui fapt, opțiunile de tratament pentru persoanele cu căderea părului pot fi afectate, iar unele persoane pot necesita intervenții mai bine direcționate, cum ar fi un transplant de păr.
Această procedură implică transplantul de foliculi de păr dintr-o parte a corpului unei persoane în alta. Cu toate acestea, opțiuni noi și mai durabile pentru regenerarea părului ar putea fi acum la orizont.
Unele cercetări recente s-au concentrat pe utilizarea celulelor stem pentru a crește părul uman nou, natural, dar experimentele s-au bazat pe utilizarea pielii șoarecilor ca „teren de plantare” pentru aceste celule.
Acum, pentru prima dată, o echipă de cercetători de la Columbia University Medical Center din New York, NY, a conceput o metodă de creștere a părului uman nou. În loc să se bazeze pe piele, au folosit metode de imprimare 3D.
Cercetătorii explică faptul că experimentul lor de succes a fost o premieră în mai multe moduri. Oamenii de știință au reușit să crească firele de șobolan și șoarecii în mod independent în laborator, dar au avut probleme cu realizarea la fel cu firele de păr umane.
„Celulele de la șobolani și șoareci cresc păruri frumoase. Dar, din motive pe care nu le înțelegem în totalitate, celulele umane sunt rezistente ", spune co-autor Angela Christiano, Ph.D.
Plantarea „semințelor” de păr nou
Christiano și echipa s-au întrebat dacă vor fi capabili să stimuleze creșterea părului nou în laborator, creând un mediu similar cu cel pe care îl ocupă în mod natural celulele de păr umane.
Prima lor încercare a presupus crearea de sfere de celule mici și suspendarea lor în picături de lichid. Apoi, au implantat aceste sfere în șoareci pentru a vedea dacă părul va crește. Cercetătorii au fost nemulțumiți de această abordare, deoarece, deși unele dintre celulele implantate au format păr nou, altele nu au reușit să se dezvolte.
Apoi, echipa a decis să experimenteze tehnici de imprimare 3D pentru a vedea dacă ar putea crea un microambient care să imite mai atent mediul natural al foliculilor de păr umani. Anchetatorii raportează procesul lor, precum și rezultatele lor, într-o lucrare de studiu care apare în Comunicări despre natură.
Christiano și colegii săi au ajuns să creeze matrițe din plastic cu extensii proiectante care aveau o lățime de jumătate de milimetru.
„Tehnicile de fabricație anterioare nu au reușit să creeze proiecții atât de subțiri, astfel încât această lucrare a fost mult facilitată de inovațiile în tehnologia de imprimare 3D”, explică primul autor Hasan Erbil Abaci.
Apoi, cercetătorii au reușit să facă pielea umană să crească în jurul mucegaiului. Au plasat celule ale foliculului de păr pe care le-au colectat de la voluntari în interiorul acestuia, adăugând celule producătoare de keratină deasupra. În cele din urmă, au stimulat creșterea prin adăugarea diferiților factori de creștere.
Această analiză a avut succes - în cel mult 3 săptămâni, celulele au generat foliculi de păr umani care au reușit să înceapă creșterea părului.
Cercetătorii observă că acest proces este încă departe de a fi perfect. Cu toate acestea, are potențialul de a stabili o sursă durabilă de păr natural pentru transplanturi și de a oferi păr oricărei persoane care ar putea avea nevoie de el.
„Aceasta [ar extinde] disponibilitatea restaurării părului pentru toți pacienții - inclusiv pentru cele 30 de milioane de femei din Statele Unite care suferă subțierea părului și bărbați tineri ale căror linii de par încă se retrag. Operația de restaurare a părului nu ar mai fi limitată de numărul firelor de păr donatoare ”, spune Christiano.
Cercetătorii subliniază că creșterea părului uman în acest mod, în laborator, ar putea fi de ajutor și în cercetarea farmaceutică, oferind anchetatorilor mai multă libertate de a căuta sau testa noi medicamente pentru creșterea părului.
„Ceea ce am arătat este că putem crea practic o fermă de păr: o rețea de fire care sunt modelate corect și proiectate astfel încât să poată fi transplantate înapoi în scalpul aceluiași pacient.”
Angela Christiano, dr.
În timp ce majoritatea cercetătorilor care au luat parte la acest studiu nu au declarat interese concurente, Angela Christiano și Colin Jahoda au precizat că sunt fondatorii Rapunzel Bioscience, o companie de biotehnologie care investește în terapii regenerative pentru păr și piele.
