Labodlade hårceller för att behandla skallighet kan vara på väg

244

De här bioteknikföretagen programmerar om celler för att behandla skallighet, men det är fortfarande tidiga dagar.

Av

18 januari 2022

mus konstruerad för att odla mänskligt hårmus konstruerad för att växa människohår En hårlös mus spirar en tofs människohår efter en transplantation av follikelbildande stamceller.Ms Tech | Courtesy Photo dNovo

Biologer vid flera nystartade företag tillämpar de senaste framstegen inom genteknik på det urgamla problemet med skallighet, genom att skapa nya hårbildande celler som kan återställa en persons förmåga att växa hår.

Vissa forskare säger till MIT Technology Review att de använder teknikerna för att odla mänskliga hårceller i sina labb och till och med på djur. En startup som heter dNovo skickade oss ett fotografi av en mus som spirar en tät klump människohår – resultatet av en transplantation av vad företaget säger är stamceller från mänskligt hår.

Företagets grundare är Ernesto Lujan, en Stanford University-utbildad biolog. Han säger att hans företag kan producera komponenterna i hårsäckarna genom att genetiskt “omprogrammera” vanliga celler, som blod eller fett. Mer arbete måste göras, men Lujan är hoppfull om att tekniken så småningom skulle kunna behandla “den underliggande orsaken till håravfall.”

För att stödja MIT Technology Reviews journalistik, överväg att bli prenumerant.

Vi föds med alla hårsäckar vi någonsin kommer att ha – men åldrande, cancer, testosteron, otur, till och med covid-19 kan döda stamcellerna inuti dem som gör hår. När dessa stamceller är borta – så är ditt hår det också. Lujan säger att hans företag kan omvandla vilken cell som helst direkt till en hårstamcell genom att ändra vilka mönster av gener som är aktiva i den.

“Inom biologi förstår vi nu celler som ett “tillstånd” snarare än ett fixerat identitet, säger Lujan. “Och vi kan flytta celler från ett tillstånd till ett annat.”

Omprogrammering av celler

Chansen att ersätta hår är ett hörn av en bredare utforskning av huruvida omprogrammeringsteknik kan besegra symptomen på åldrande. I augusti rapporterade MIT Technology Review om ett smygande företag, Altos Labs, som planerar att undersöka om människor kan föryngras med hjälp av omprogrammering. En annan startup, Conception, försöker utöka fertiliteten genom att omvandla blod till mänskliga ägg.

Möt Altos Labs, Silicon Valleys senaste vilda satsning på att leva för evigt

Finansiärer av en ny "föryngring" startup sägs inkludera Jeff Bezos och Yuri Milner.

Ett viktigt genombrott kom i början av 2000-talet, när japanska forskare hittade en enkel formel för att förvandla vilken typ av vävnad som helst till kraftfulla stamceller, liknande de i ett embryo. Fantasinerna flödade. Forskare insåg att de potentiellt kunde tillverka obegränsade förråd av nästan vilken typ av celler som helst – t.ex. nerver eller hjärtmuskel.

I praktiken kan dock formeln för att producera specifika celltyper visa sig svårfångad, och sedan finns det problemet med att få tillbaka labbodlade celler i kroppen. Hittills har det bara varit några få demonstrationer av omprogrammering som en metod för att behandla patienter. Forskare i Japan försökte transplantera näthinnaceller till blinda människor. Sedan, i november förra året, sa ett amerikanskt företag, Vertex Pharmaceuticals, att det kan ha botat en mans typ 1-diabetes efter en infusion av programmerade betaceller, sådana som svarar på insulin.

Konceptet som eftersträvas av startups är att samla in vanliga celler från patienter, säg hud, och sedan omvandla dessa till hårbildande celler. Förutom dNovo har ett företag som heter Stemson (dess namn är en portmanteau av stamceller och Samson) samlat in 22,5 miljoner dollar inklusive från läkemedelsföretaget AbbVie. Medgrundare och VD Geoff Hamilton säger att hans företag transplanterar omprogrammerade celler på huden på möss och grisar för att testa tekniken.

Både Hamilton och Lujan tycker att det finns en betydande marknad. Ungefär hälften av männen upplever manlig skallighet, vissa börjar i 20-årsåldern. När kvinnor tappar hår är det ofta en mer allmän gallring, men inte mindre ett slag mot en persons självbild.

Dessa företag tar med högteknologisk biologi till en industri som är känd för illusioner. Det finns massor av falska påståenden om både håravfallsmedel och potentialen hos stamceller. “Du måste vara medveten om blufferbjudanden”, skrev Paul Knoepfler, en stamcellsbiolog vid UC Davis, i november.

1 En närbild av en hudorganoid som är täckt med hårsäckar. JIYOON LEE OCH KARL KOEHLER, HARVARD MEDICAL SCHOOL

Knepiga affärer

Så kommer stamcellsteknik att bota skallighet eller bli nästa falska hopp? Hamilton, Stemsons grundare, var inbjuden att hålla keynoten vid årets Global Hair Loss Summit och säger att han försökte betona att företaget fortfarande har mycket forskning framför sig. “Vi har sett så många [människor] komma in och säga att de har en lösning. Det har hänt mycket i håret, så jag måste ta itu med det, säger Hamilton. “Vi försöker projicera för världen att vi är riktiga vetenskapsmän och att det är så riskabelt att jag inte kan garantera att det kommer att fungera.”

Just nu finns det några godkända läkemedel för håravfall, som Propecia och Rogaine, men de är av begränsad användning. En annan procedur innebär att en kirurg skär remsor av hud från där en person fortfarande har hår och transplanterar dessa folliklar på en kal fläck. Lujan säger att i framtiden kan hårbildande celler som odlas i labbet läggas till i en persons huvud med en liknande operation.

“Jag tror att folk kommer att gå ganska långt för att få tillbaka håret. Men till en början kommer det att vara en skräddarsydd process och mycket kostsam”, säger Karl Koehler, professor vid Harvard University.

Hårsäckar är förvånansvärt komplicerade organ som uppstår genom den molekylära överhörningen mellan flera celltyper. Och Koehler säger att bilder på möss som växer människohår inte är nya. “När du ser de här bilderna”, säger Koehler, “det finns alltid ett knep och någon nackdel med att översätta det till människor.”

Koehlers labb gör hårstrån på ett helt annat sätt – genom att odla organoider. Organoider är små cellklumpar som självorganiserar sig i en petriskål. Koehler säger att han ursprungligen studerade botemedel mot dövhet och ville odla de hårliknande cellerna i innerörat. Men det slutade med att hans organoider blev hud istället, komplett med hårsäckar.

Koehler omfamnade olyckan och skapar nu sfäriska hudorganoider som växer i cirka 150 dagar och blir ganska stora – cirka två millimeter i diameter. De rörliknande hårsäckarna är tydligt synliga och, säger han, är motsvarigheten till det duniga håret som täcker ett foster.

En överraskning är att organoiderna växer bakåt, med hårstrån pekande inåt. “Du kan se en försköna arkitektur även om varför de växer ut och in är en stor fråga”, säger Koehler.

Harvard-labbet använder ett utbud av omprogrammerade celler som skapats från en 30-årig japansk man. Men den tittar på celler från andra donatorer för att se om organoider kan leda till hår med distinkta färger och texturer. “Det finns absolut efterfrågan på det”, säger Koehler. ”Kosmetikföretag är intresserade. Deras ögon lyser upp när de ser organoiderna.”