Курьеры с ценным грузом
«Косметика, которая работает на клеточном уровне! Этот крем доставляет компоненты прямо к клеткам кожи!» Слышали такое? Мы — да, и обычно относились к таким обещаниям скептически. Но с появлением инноваций в antiage-медицине и новых компонентов можно не сомневаться — до клеток средства точно научились добираться и поставлять туда полезные компоненты тоже. Анастасия Сперанская допросила химиков, технологов и косметологов, чтобы убедиться — все это благодаря экзосомам.
Что такое экзосомы?
Это микроскопические пузырьки (по-научному — везикулы) размером от 30 до 100 нанометров, которые содержат различные белки, липиды и аминокислоты. «Экзосомы высвобождаются из разных типов клеток, включая стволовые, а возникают они в результате внутреннего отделения от клетки, — рассказывает Ася Зубкова, косметический химик, технолог-разработчик, лектор компании „Мезофарм“ и член Международного сообщества косметических химиков. — Считается, что они играют важную роль в межклеточной коммуникации, так как участвуют во многих биологических процессах, включая восстановление тканей и модуляцию нервной системы. По сути, экзосомы — это такие курьеры, которые доставляют разные молекулы клеткам-реципиентам. Они высвобождаются одними клетками и могут перемещаться через жидкости организма, чтобы достичь других».
По словам Аси Зубковой, выделение экзосом — это естественный процесс нашего организма. Например, если вы поранились, клетки начинают выделять экзосомы, чтобы запустить процесс заживления. Внутри них будут содержаться противовоспалительные белки, которые стимулируют высвобождение цитокинов (белков и пептидов, выделяемых иммунной системой) и хемокинов (семейств цитокинов). Эти цитокины и хемокины инициируют привлечение иммунных клеток к месту раны и активируют ее заживление. Кроме того, в экзосомах содержатся факторы роста, стимулирующие рост фибробластов, — благодаря этому раны и затягиваются.
Любовь Вдовых, химик, ученый-изобретатель и автор телеграм-канала «Этанол красоты», приводит другой наглядный пример: «Экзосомы обеспечивают средство межклеточной связи и передачи сигнальных макромолекул между клетками. Переводя на бытовой язык, можно сказать, что это маленькие бандероли, которые отправляются клеткам ближнего и дальнего порядка. Они не имеют преград на своем пути, поэтому работают как при накожном нанесении, так и при введении инъекций».
Как о них узнали?
Термин «экзосомы» начали использовать еще в 1981 году — правда, тогда ими обозначали везикулы, продуцируемые исключительно раковыми клетками. По мнению ученых того времени, экзосомы удаляли из клеток некоторые белки, то есть выступали в роли уборщиков. «Считалось, что с помощью экзосом клетка избавляется от собственных избытков, но потом установили, что экзосомы еще и регулируют иммунные реакции и помогают клеткам взаимодействовать», — поясняет Наталья Волкова, к.м.н., врач-дерматовенеролог, косметолог
клиники TORI.
Из уборщиков в курьеры их повысили совсем недавно, в 2013-м — до этого с момента открытия к пузырькам было мало внимания. Зато десять лет назад Джеймс Ротман, Рэнди Шекман и Томас Зюдоф получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине: им удалось доказать, что в организме есть система везикулярного транспорта — и в этой основной транспортной системе клеток как раз и задействованы экзосомы. Это исследование побудило продолжить изучение везикул. Например, в октябре 2022 года ученые из Университета Валенсии предположили, что процесс старения заключается в сбое той самой транспортной системы в клетках. Чтобы наладить связь, они выделили экзосомы из стволовых клеток жировой ткани молодых мышей и ввели их особям пожилого возраста — спустя некоторое время ученые обнаружили, что у старых мышек произошло омоложение некоторых тканей, включая мышцы, которые заметно окрепли. С мышами понятно, а что насчет людей?
Экзосомы способствуют омоложению?
Да! Но все зависит от того, куда и какую именно информацию будут передавать экзосомы. «В везикулы мы вводим те сигналы и задачи, которые нужно отправить клетке через различные мессенджеры, — приводит еще одну аналогию Наталья Волкова. — Когда экзосома попадает в клетку (а она легко это делает, потому что клетка экзосому как бы „съедает“) и разрушается внутри нее, содержимое выходит в пространство самой клетки. В фибробластах — то есть клетках, которые находятся в дерме, — от этого будет стимулироваться синтез коллагена, эластина и гликозаминокликанов (молекул, связывающих воду). И благодаря этому будет запускаться целый каскад реакций, направленных на омоложение». Это и есть та самая работа на клеточном уровне, о которой так любят говорить бренды. «А еще можно нормализовать синтез меланина и выровнять цвет кожи, отправляя экзосомы в клетки меланоциты, — продолжает Волкова. — Доказано и противовоспалительное действие экзосом на кожу, поэтому при различных раздражениях, при реактивности кожи они тоже будут эффективно работать».
Не устали от аналогий? Тогда вот еще одна: видавшие виды клетки получают посылку, напоминающую им о том, какими они были в молодости. «Экзосомы буквально программируют старые и поврежденные клетки, замедляя процесс старения и ускоряя регенерацию, — добавляет Татьяна Хохлова, врач-косметолог, дерматолог, тренер-эксперт HELEO4. — Это позволяет „реанимировать“, восстановить те клетки, которые еще можно пробудить и настроить их на качественную работу и активность».
По словам химика Любови Вдовых, стимулируя процессы регенерации и синтеза структурных единиц кожи, экзосомы улучшают ее эластичность, текстуру, тонус и физиологическую увлажненность, сокращают уже имеющиеся морщины и предупреждают появление новых. «А в присутствии традиционных косметических ингредиентов экзосомы еще и усиливают их действие», — добавляет Вдовых.
Как получают экзосомы?
А это самое интересное. Поскольку выделение клетками экзосом — процесс естественный для организма, логично предположить, что получают их из тех же самых клеток. Для этого может использоваться, например, человеческая пуповинная кровь — а точнее, стволовые клетки из пупочного канатика. Соединительную ткань пуповины еще называют «желе Уортона» — в честь врача Томаса Уортона, который впервые описал эту субстанцию. В этом случае экзосомы получают из донорской крови, хранящейся в научных центрах или банках, а потом культивируют в научном учреждении лабораторным путем. При получении обогащенной экзосомами среды производится ее концентрирование и высокая очистка путем ультрафильтрации.
«Стволовые клетки пупочного канатика — отличный источник экзосом, — соглашается Татьяна Хохлова, тренер-эксперт HELEO4 (бренда, выпускающего крем и сыворотку с экзосомами). — Забор клеток самого высокого качества может быть произведен только из желеобразного вещества Уортона, расположенного в пуповине человека. Получение материала в нашем случае происходит на базе „Центра клеточных технологий“, который соответствует международным стандартам, это означает, что материал для экзосом проходит жесткий донорский контроль. А сама сдача материала не является источником боли и не создает этических конфликтов».
Экзосомы можно получать и из стволовых клеток жировой ткани человека. В 2017 году было опубликовано исследование, доказывающее, что жировые отложения в организме могут «общаться» друг с другом и с остальными органами — как раз посредством тех самых курьеров-экзосом. К тому же в жире много стволовых клеток, поэтому его давно используют и в медицине, и в косметологии. Правда, не все считают экзосомы из жира хорошим вариантом для косметики. «Если в наших средствах используется пуповинная кровь, то другие часто получают экзосомы из жировых клеток, полученных от взрослого человека посредством липосакции, — объясняет Алексей Великий, основатель фонда HELEO4 и сети косметологических клиник GEN87. — При всей тщательности обработки жировой ткани получить стволовые клетки такого же качества, как из пуповинной крови, невозможно».
По словам химика Любови Вдовых, эффективные способы получения экзосом еще ищут, и в попытках наладить высокую производительность технологи комбинируют уже имеющиеся методы и проводят эксперименты: «Пока можно сказать одно — такой актив будет весьма дорогим». К тому же в мире пока есть всего три завода, которые эти экзосомы производят, — в США, Южной Корее и России. Но бывают и более доступные способы получить заветные везикулы — из растений. «Экзосомы, используемые в косметике, часто получают из нечеловеческих источников — растений или микроорганизмов, и, конечно, они отличаются от тех, которые используются в медицинских инъекциях», — поясняет химик Ася Зубкова. Например, в 2021 году ученые пытались поместить биомолекулы лекарств в экзосомы грейпфрута, чтобы понять, дойдет ли посылка до клеток человека. Оказалось, что пузырьки с задачей справились, хотя эксперименты на этом не закончились. Что касается омоложения с помощью растительных экзосом, тут и производители, и косметологи скептически хмыкают: да, в косметике они встречаются, но по эффективности не сравнятся с человеческими.
Где встречаются экзосомы?
Есть два варианта применения — наружное (в составе кремов и сывороток) и инъекционное. «У уколов есть преимущество — с ними мы можем вводить экзосомы в более глубокие слои кожи, — говорит косметолог Наталья Волкова. — Когда мы наносим экзосомальное средство на кожу, происходит воздействие на поверхностном уровне, но тем не менее, поскольку экзосомы очень маленькие, они способны проникать достаточно глубоко через межклеточное пространство — в дерму».
В обоих случаях везикулы будут выполнять одинаковые задачи — улучшать обменные процессы в коже, выравнивать тон лица, увеличивать упругость и степень увлажненности, сглаживать заломы и морщины. Иногда экзосомальные инъекции советуют совмещать с другими косметологическими процедурами для повышения эффективности — например, с плазмотерапией (плазма тоже стимулирует выработку эластина и коллагена). Кстати, такие же инъекции могут вводить и в кожу головы для лечения выпадения волос.
Чтобы повысить эффективность средства, в компанию к экзосомам в состав средства добавляют аминокислоты, витамины и микроэлементы. Но важно правильно использовать средства с везикулами: после нанесения сыворотки или крема нужно подождать не меньше 30 минут для того, чтобы экзосомы успели проникнуть вглубь кожи, и уже потом использовать другие средства или делать макияж.
Экзосомы — только для красоты?
Конечно, нет. Экзосомная терапия широко применяется не только для омоложения, но и в медицине для лечения серьезных заболеваний — от сахарного диабета и ДЦП до сердечной недостаточности. Во многих областях исследования еще ведутся: в апреле 2023 года ученым удалось почти полностью восстановить сердечную функцию мышам после сердечного приступа, другие ученые проверяют, насколько терапия экзосомами способна ограничивать воспалительное повреждение после инфаркта — уже на людях. Помимо этого было выявлено, что экзосомы не только передают информацию клеткам, но и предупреждают их об опасном соседстве с клетками рака — поэтому везикулы применяют еще и в диагностике опухолей.
Показанием к применению экзосом может быть еще и реабилитация пациентов после травмирующих процедур. Например, врачи применяют экзосомы для ускорения восстановления после хирургических вмешательств и любой другой инвазивной терапии — лазеров, инъекций, RF-лифтинга. А еще после ожогов, травм и для профилактики образования растяжек. «При такой терапии у пациентов наблюдается уменьшение боли, снижение риска образования рубцов, уменьшение красноты и раздражения, что приводит к качественной реабилитации и ускоренному возвращению к привычной жизни», — говорит Татьяна Хохлова.
И, как у каждой терапии, у экзосомной есть свои противопоказания, о которых напоминает Татьяна Хохлова: «Врачи не рекомендуют проводить процедуры во время беременности и лактации, инфекционных процессов в организме, заболеваний крови, иммунодефицитах, острой недостаточности, онкопатологиях или при индивидуальной непереносимости компонентов».
