Вчені наблизилися до вирощування зубів у лабораторії
Не дивно, що багато людей бояться зубного лікаря. Заміна зуба часто потребує інвазивної хірургії та встановлення титанового штифта в щелепну кістку пацієнта, після чого треба чекати місяці, поки він перетвориться на штучний корінь, перед тим як на нього встановлять коронку.
Дослідницькі групи по всьому світу працюють над пошуком способів імплантації або вирощування справжніх біологічних зубів у людській щелепі, пише ThePublic.info, посилаючись на CNN.
Можливо, до цього ще далеко, але в Королівському коледжі Лондона Ана Ангелова Вольпоні, директорка програми післядипломної освіти з регенеративної стоматології, експериментує з лабораторно вирощеними зубами вже майже два десятиліття, вона була частиною команди, яка у 2013 році виростила зуб з клітин людини та миші.
Цього року вона очолила дослідження, яке стало продовженням цієї роботи та дозволило досягти прориву в матеріалі, що використовується для утримання зуба, що росте в лабораторії. Цей матеріал краще імітує реальне середовище, в якому біологічні зуби ростуть у ротовій порожнині. Це ключовий крок на шляху до заміни мишачих клітин людськими та стимулювання їх до формування зуба.
«Два типи клітин беруть участь у формуванні зуба, у своєрідній діалозі, а потім у нас є середовище, де це відбувається», - сказала вона
Середовище, яке дослідники називають «каркасом», є важливим для формування лабораторного зуба, і воно є предметом останнього дослідження Волпоуні.
У 2013 році Волпоуні використовувала каркас із білка колагену, але зараз використовує гідрогель — тип полімеру з високим вмістом води, як пояснив Сючен Чжан, докторант Королівського коледжу Лондона та співавтор дослідження.
«Ми спочатку збираємо клітини з ембріонів мишей, потім змішуємо їх разом і центрифугуємо, щоб отримати невеликий клітинний пелет», — сказав він. «Потім ми вводимо цей клітинний пелет всередину гідрогелю і вирощуємо його приблизно вісім днів». Оскільки робота була зосереджена на середовищі, людські клітини не потрібні.
Через вісім днів всередині гідрогелю, розробленого у співпраці з Імперським коледжем Лондона, сформуються зубоподібні структури. У дослідженні 2013 року ці «зубні зачатки» були перенесені в мишу, де вони розвивалися в структуру зуба з коренем, що формується, та емаллю.
Перед тим, як вирощений у лабораторії зуб зможуть застосовувати у пацієнтів-людей, необхідно подолати чимало викликів. Однак, як зазначила Волпоуні, новий матеріал допомагає скласти деякі частини цієї головоломки, покращуючи «комунікацію» між клітинами, які відповідають за створення зуба.
Дослідники досі не знають точно, як замінити ембріональні клітини мишей клітинами дорослої людини. Але якщо цю головоломку вдасться розв'язати, Волпоуні уявляє два можливі шляхи впровадження вирощених зубів у щоденну стоматологічну практику:
«Ми або вирощуємо зуб до певної стадії розвитку, а потім поміщаємо його в альвеолярну лунку, на місце втраченого зуба, де новий утвір зможе повністю перетворитися на біологічний зуб, інтегрувавшись в органичні структури, такі як кістка та зв'язка. Або ми спочатку повністю вирощуємо зуб, і лише потім хірургічним шляхом імплантуємо його. Поки що зарано говорити, який із підходів виявиться більш життєздатним».
Справжній, біологічний зуб-замісник, вирощений з власних клітин пацієнта, мав би чимало переваг у порівнянні з коронкою чи імплантом. По-перше, він би прижився в тканині без запалення чи відторгнення. Крім того, він би відчувався саме як справжній зуб — на відміну від імплантів, яким бракує чуттєвості та пружності, оскільки вони просто зростаються з кісткою.
