Im Labor gezüchtete Haarfollikel wachsen dank Drei-Zell-Rezept im Zyklus

Ein weiterer Schritt Richtung echter Behandlung von Glatze

Wir sind der Suche nach einer echten Therapie gegen Glatzenbildung wieder ein Stück näher gekommen. Forschenden ist es erstmals gelungen, im Labor funktionsfähige Haarfollikel herzustellen, die von selbst durch wiederkehrende Wachstumsphasen und Ruhephasen laufen.

Damit das funktioniert, identifizierte ein Forschungsteam aus den USA und Japan ein bislang fehlendes, entscheidendes Bindeglied: einen Zelltyp, der die Regeneration unterstützt und sowohl vollständiges Haarwachstum als auch die Anbindung an umliegendes Gewebe auslöst.

Bevor daraus vorschnell grosse Hoffnungen abgeleitet werden, ist wichtig: Die Experimente wurden an Mäusen durchgeführt. Da Tests am Menschen noch ausstehen, ist der Weg zu einer neuen Behandlung gegen Haarausfall weiterhin lang.

Trotzdem stärkt der Befund neue Strategien, um das Wachstum von Follikeln dort wieder anzustossen, wo Haare nicht mehr auf natürlichem Weg nachgebildet werden.

Das Drei-Zell-Rezept für funktionsfähige Haarfollikel

Im Kern beschreibt die Arbeit ein grundlegendes Drei-Zell-„Rezept“, das nötig ist, um im Labor einen vollständig funktionstüchtigen Haarfollikel aufzubauen.

„Diese Studie leistet wichtige Beiträge zur Grundlagen- und Medizinwissenschaft über das organinduktive Potenzial adulter Stammzellen und ihre Nischen in der Organmorphogenese sowie im adulten Haarzyklus“, schreiben die Forschenden in ihrer veröffentlichten Arbeit.

Den Ausgangspunkt, also den ersten „Samen“ eines Haarfollikels, bilden epitheliale Stammzellen (sie erzeugen das Haar selbst) und Dermalpapillenzellen (sie geben Wachstumssignale). Diese beiden Zelltypen wurden bereits früher genutzt, um unter Laborbedingungen Haarfollikel zu züchten.

Entscheidend ist jedoch: Die so erzeugten Follikel aus den früheren Ansätzen wuchsen im Labor nicht weiter und verbanden sich nicht mit dem darunterliegenden Gewebe. Sie erfüllten ihre Funktion erst dann wie vorgesehen, wenn man sie in lebende Maushaut transplantierte.

Genau an dieser Stelle kommt der dritte Zelltyp ins Spiel: ein unterstützendes Gewebe, beschrieben als akzessorische mesenchymale Zelle. Sie liefert ein stützendes Gerüst und strukturelle Stabilität, insbesondere rund um die Wulstregion des Follikels, und als Bestandteil einer Umhüllung, die als dermale Scheide bezeichnet wird.

Wurde dieser dritte Stammzelltyp bereits ganz früh in der Follikelbildung ergänzt, reichte das aus, um die Follikel unter Laborbedingungen dazu zu bringen, Wachstumszyklen zu durchlaufen und sich an das umgebende Gewebe anzukoppeln.

„In zukünftigen Studien wollen wir die Abstammungslinie rund um mesenchymale Wulstzellen und ihre Rollen in der Haarfollikelentwicklung und im Haarzyklus in vivo aufklären und den Weg zur Haarfollikelregeneration über humanisierte Modelle ebnen“, schreiben die Forschenden.

Nächste Schritte: Skalierung, Transplantation und OrganTech

In den vergangenen Jahren sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dem Ziel kontinuierlich nähergekommen, Haarfollikel ausserhalb des menschlichen Körpers zu erzeugen, die sich wie echte Follikel verhalten. Ein künftiger Durchbruch hängt unter anderem davon ab, solche Technologien zu skalieren und zu klären, wie im Labor gezüchtete Follikel sicher auf menschliche Köpfe transplantiert werden können.

Das Team geht ausserdem davon aus, dass sich das neue Vorgehen auch auf die Züchtung anderer Organe übertragen lässt. Der Ansatz: In den frühen Phasen des Bioengineerings nicht nur auf die am häufigsten eingesetzten Stammzellen zu schauen, sondern auch jene Zellen einzubeziehen, die weniger offensichtlich wirken, aber dennoch eine unverzichtbare Funktion übernehmen.

Ein Teil der Studiengruppe ist zudem bei einem Unternehmen namens OrganTech tätig. OrganTech finanzierte die Forschung teilweise mit und möchte die in vitro hergestellte Produktion von Haarfollikeln entlang derselben Grundidee weiterentwickeln – langfristig womöglich bis hin zu vollständigen Behandlungen zur Haarwiederherstellung.

Im Labor gezüchtetes Haar könnte darüber hinaus genutzt werden, um Therapien gegen Haarausfall zu prüfen und genauer zu untersuchen, wie Haarwachstum beginnt und wieder stoppt – und das ohne Tier- oder Humanversuche.

„Diese Arbeit definiert eine grundlegende zelluläre Konfiguration für die Regeneration funktioneller Haarfollikel“, sagt Yoshio Shimo, der Geschäftsführer von OrganTech, der nicht direkt an der Studie beteiligt war.

„Über die Haarbiologie hinaus untermauert sie unsere umfassendere Strategie der regenerativen Medizin auf Organebene, bei der präzise orchestrierte epitheliale und mesenchymale Interaktionen eine stabile und funktionelle Geweberekonstruktion ermöglichen.“

Die Studie wurde in Biochemical and Biophysical Research Communications veröffentlicht.