Des chercheurs du RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research au Japon ont découvert une recette pour la régénération cyclique continue de follicules pileux cultivés à partir de cellules souches de follicules pileux.
Les scientifiques ont fait des vagues ces dernières années en développant des moyens de cultiver une variété d’articles utiles dans les laboratoires, de la viande et des diamants aux rétines et autres organoïdes. Au RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research au Japon, une équipe dirigée par Takashi Tsuji a travaillé sur des moyens de régénérer les cheveux perdus à partir de cellules souches. Dans une étape importante, une nouvelle étude identifie une population de cellules souches de follicules pileux dans la peau et une recette pour une régénération cyclique normale en laboratoire.
Les chercheurs ont pris des cellules de fourrure et de moustaches de souris et les ont cultivées en laboratoire avec d’autres «ingrédients» biologiques. Ils ont utilisé 220 combinaisons d’ingrédients et ont constaté que la combinaison d’un type de collagène avec cinq facteurs – le milieu NFFSE – conduisait au taux le plus élevé d’amplification des cellules souches dans le laps de temps le plus court.
La croissance des poils chez les mammifères est un processus cyclique continu dans lequel les poils poussent, tombent et repoussent. La croissance se produit dans la phase anagène et les cheveux tombent dans la phase télogène. Ainsi, un traitement de régénération capillaire réussi doit produire des cheveux recyclables. Pour tester si les cellules souches cultivées dans le milieu NFFSE produisent des cheveux qui cycles, les chercheurs ont placé des cellules souches de follicules pileux bio-ingénierie dans un milieu NFFSE ou dans un milieu manquant d’un des ingrédients et ont observé les cheveux régénérés pendant plusieurs semaines. Ils ont constaté que 81% des follicules pileux générés dans le milieu NFFSE passaient par au moins trois cycles capillaires et produisaient des cheveux normaux. En revanche, 79% des follicules cultivés dans l’autre milieu n’ont produit qu’un seul cycle capillaire.
Sachant que le renouvellement des cellules souches peut dépendre de ce qui est attaché à l’extérieur des cellules, les chercheurs ont ensuite recherché des marqueurs à la surface des cellules cultivées dans le milieu NFFSE. En plus des marqueurs CD34 et CD49f attendus, ils ont trouvé que le meilleur cyclage capillaire était lié à l’ajout d’Itgβ5. «Nous avons constaté que près de 80% des follicules avaient atteint trois cycles capillaires lorsque Itgβ5 était également bio-conçu dans le germe du follicule pileux», explique le premier auteur Makoto Takeo. « En revanche, seuls 13% ont atteint trois cycles alors qu’il n’était pas présent. » L’analyse a montré que ces cellules importantes sont naturellement situées dans la partie supérieure de la région de renflement du follicule pileux.
«Notre système de culture établit une méthode de régénération cyclique des follicules pileux à partir des cellules souches des follicules pileux», déclare Tsuji, «et contribuera à faire de la thérapie de régénération des follicules pileux une réalité dans un proche avenir. Alors que les tests précliniques de sécurité animale utilisant ces cellules cultivées ont été achevés en 2019, l’étape suivante du processus est celle des essais cliniques.
«RIKEN est avant tout un institut qui fait de la recherche fondamentale», explique Tsuji. « Et les essais cliniques nécessitent généralement des collaborateurs extérieurs. Nous recherchons donc une société partenaire pour aider à développer les applications cliniques et accueillir les dons pour promouvoir la R&D. »
La source:
Référence du journal:
Takeo, M., et coll. (2021) Expansion et caractérisation des cellules souches épithéliales avec un potentiel de régénération cyclique des cheveux. Rapports scientifiques. doi.org/10.1038/s41598-020-80624-3.
