Главный по волосам

Хотя фармацевтические и косметические компании ежегодно тратят миллионы долларов для разработки средств лечения облысения, молекулярные механизмы, контролирующие рост волос человека и их утрату при облысении, все еще не ясны. Вновь открытая мутация в одном из генов может пролить свет на причины облысения и может указать путь для создания новых средств контроля утраты волос и их роста.

Раньше, исследуя генетические причины облысения, была выявлена одна из форм гипотрихоза (заболевания, характеризующегося полной утратой или дефицитом роста волос), найденной в конкретной этнической популяции в России. Вдобавок к проблеме облысения индивиды также характеризовались дефицитом роста волос по всему телу как у мужчин, так и у женщин. Среди народов Поволжья, например, обнаружили необычную генетическую патологию: как у мужчин, так и у женщин почти отсутствуют волосы на теле, а на голове растут очень короткими, а позже нередко наступает и полное облысение. Но от известных форм патологического облысения, которые сопровождаются и другими признаками болезни, поволжский феномен отличался.

Для того, чтобы идентифицировать генетический дефект при этом заболевании, исследователи расширили выборку, включили генетический скрининг (исследование) более 350 тысяч индивидов из разных групп и использовали 50 семей для идентификации предполагаемого гена, связанного с этим заболеванием. Для поиска гена использовали методы, ранее успешно примененные при поиске других генов человека (например, генов болезни Альцгеймера).

Анализ ДНК больных и их здоровых родственников показал, что все из индивидов имеют мутацию в гене фосфолипазы – фермента, продуцирующего биоактивные липиды. Последующие эксперименты указали, что в норме этот фермент синтезируется в волосяных фолликулах, включая те участки, которые содержат стволовые клетки, и, следовательно, должен участвовать в развитии и росте волос.

Хотя требуются еще дальнейшие исследования для определения точной физиологической функции фермента, обнаруженный генетический дефект указывает, что этот ген играет важную роль в регуляции роста волос и что этот фермент и та цепочка реакций, в которой он участвует, являются потенциальными целями для получения терапевтических средств по контролю за утратой волос или их излишним ростом.

Задача оказалась интригующей. Во-первых, наши волосы растут циклически, сменяясь каждые шесть лет, а механизм работы клетки в циклических процессах необычен. Во-вторых, за процесс роста отвечают стволовые клетки в пузырьке-фолликуле, из которого и растет волос. Это наиболее активные клетки в организме - они размножаются очень быстро. Кроме того, задача интересна и с эволюционной точки зрения, ведь человек отличается от животных именно тем, что у него меньше волос.

Ученым уже был известен ген отсутствия волос у мышей и в некоторых популяциях людей. Но оказалось, что он не имеет никакого отношения к поволжской популяции. С использованием самой современной методики поиска генов - позиционного клонирования - обнаружили, что таинственный ген находится на 3-й хромосоме.

Постепенно перебирая варианты, сузили область поиска до 4 генов. Когда их "опознали", то удивились - ни один из этих генов, казалось бы, не был связан с ростом волос. Подробно изучили три из них - безрезультатно. Но оставалась еще надежда на четвертый ген. Именно там и нашли мутацию - и не просто в одной точке. Оказалось, что из гена выпал целый большой "кусок" - примерно в тысячу нуклеотидов (простейших "букв" генетического кода).

Этот ген уже был известен, он кодирует выработку фосфолипазы. Липазы - это целое семейство ферментов, которые участвуют в жировом обмене. Но липаза, найденная российскими учеными, как казалось прежде, никакого отношения к росту волос не имела. Чтобы увидеть, как она может быть вовлечена в этот процесс, изучили работу гена в фолликулах волос. И обнаружили, что этот фермент действительно там экспрессируется, и как раз в тех участках, где находятся стволовые клетки. Этого было достаточно, чтобы убедиться: найден ген, регулирующий рост волос.

Ученые всегда очень аккуратно говорят о прогнозах. Известно, что обнаруженный ген участвует в образовании липидов - особого класса жиров. Возможно, они и станут лекарством для активизации роста нужных волос. А их подавление в фолликулах, в свою очередь, могло бы уменьшать рост волос ненужных.

Это пока лишь гипотеза, которая потребует множества экспериментов. Но направление для них задано. Вполне возможно, уже через несколько лет мы получим самые обычные, но "наукоемкие" шампуни или кремы, которые решат обе неразрешимые пока проблемы с волосами - как с их отсутствием, так и с избытком.

Александр Афанасьев