Naskórek, najbardziej zewnętrzna warstwa ludzkiej skóry, tworzy ochronną warstwę między ciałem i jego zewnętrznym środowiskiem, zapobiegając przed nadmiernym wydostawaniem się wody oraz inwazją bakterii i toksyn. Do tej pory badacze zajmujący się inżynierią tkankową nie byli w stanie stworzyć naskórka wraz ze wszystkimi jego naturalnymi właściwościami, który jednocześnie zdałby egzamin podczas testowania leków oraz mógłby być w przyszłości ograniczony w produkcji tylko do warunków laboratoryjnych (in vitro) i być wyhodowany z pojedynczej próbki komórek pobranych z biopsji.

Nowe badanie, opublikowane w czasopiśmie Stem Cell Reports, opisuje użycie ludzkich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC – induced pluripotent stem cells) w celu wytworzenia nieograniczonego zapasu czystych keratynocytów – komórek, które w przeważającej ilości występują w zewnętrznej warstwie skóry i ściśle łączą keratynocyty powstałe z ludzkich embrionalnych komórek macierzystych (hESC – human embryonic stem cells) oraz keratynocytów, pochodzących z biopsji skórnych. Te keratynocyty zostały następnie wykorzystane do produkcji trójwymiarowych odpowiedników naskórka
w środowisku o zmiennej wilgotności, by zbudować skutecznie działającą barierę, która jest podstawowym mechanizmem obronnym, chroniącym człowieka przed utratą odpowiedniego nawilżenia i zapobiegającym dostawaniu się do niej chemikaliów, toksyn i drobnoustrojów.

Porównanie odpowiedników naskórka wyhodowanych z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych, ludzkich embrionalnych komórek macierzystych i ludzkich keratynocytów (z komórek skóry), pobranych przez biopsje, nie wykazało żadnych istotnych różnic w ich właściwościach strukturalnych
i funkcjonowaniu – działały w bardzo podobny sposób jak normalna zewnętrzna warstwa ludzkiej skóry.

Doktor Theodora Mauro, lider zespołu SFVAMC, mówi: „Zdolność do uzyskania nieograniczonej liczby genetycznie identycznych jednostek może być wykorzystywana do badania szeregu schorzeń, w których skórna bariera jest uszkodzona z powodu mutacji genów zaangażowanych w powstawanie owej bariery, objawiających się jako rybia łuska (objawiająca się suchą, łuszczącą się skórą) czy atopowe zapalenie skóry. Możemy użyć tego modelu do badania, w jaki sposób postępuje naturalny rozwój bariery skórnej, jak wygląda jej zaburzenie w różnych chorobach oraz jak można stymulować jej naprawę i regenerację.”

Doktor Dusko Ilic, który przewodniczy zespołowi w King's College London, mówi: „Nasza nowa metoda może być wykorzystana w celu wyprodukowania znakomicie większych ilości laboratoryjnego odpowiednika ludzkiego naskórka, a tym samym może być stosowana szerzej do wykorzystywanych powszechnie testów kosmetyków i leków. Można wyhodować również ludzkie odpowiedniki naskórka, reprezentujące różne typy skóry, w zależności od źródła użytych komórek macierzystych, a zatem może być dostosowane do badań zakresu stanu i wrażliwości skóry w różnych populacjach.”