Головна / Технології / Вчені придумали альтернативу зубних імплантатів

Вчені придумали альтернативу зубних імплантатів

Перші зуби зі стовбурових клітин виростили ще в 2002 році. Вони призначалися для щурів і вийшли не дуже міцними. Фахівці вважали, що через декілька десятиліть ця технологія увійде в звичайну медичну практику і стане загальнодоступною.

З сечі і ясен

Виростити людські зуби вдалося лише через десять років після успішного експерименту зі щурами. У 2013 році китайські дослідники з Інституту біомедицини й охорони здоров’я в Гуанчжоу виділили з людської сечі індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, здатні трансформуватися в тканину будь-якого типу. Потім змішали їх відразу з декількома біоматеріалами і ввели в організм піддослідних мишей. Через три тижні у гризунів з’явилися структури, що нагадують зуби. У них були зубна пульпа, дентин — тверда зубна тканина — і клітини, що формують емаль. Щоправда, критики вказували, що сеча — сумнівне джерело стовбурових клітин, а сам дослід ніхто не повторив.

Приблизно в той самий час в Королівському коледжі в Лондоні отримали химерні напівлюдські-напівмишачі зуби. Для цього взяли епітеліальні клітини десни дорослих людей і ввели їх в зародкову сполучну тканину гризунів, потім пересадили мишам, у яких через кілька тижнів утворились гібридні зуби з життєздатним коренем. Але ця методика не могла скласти конкуренцію зубних імплантатів, зазначали автори роботи. Занадто складна, дорога і непередбачувана — стовбурові клітини, вирощені в пробірці, часто були нежиттєздатними.

Ученые придумали альтернативу зубным имплантатам
Британські вчені зуміли виростити гібридні зуби з епітеліальних клітин ясен дорослих людей і зародкової сполучної тканини мишей. Зуб вирощувався в пробірці протягом 5-7 днів, а потім пересаджувався гризунам на місце видаленого. В результаті виростав напівлюдський-напівмишачий зуб з життєздатним коренем.

Власними силами

Вчені з Колумбійського університету (США) розробили технологію, що не вимагає виділення плюрипотентних стовбурових клітин. Організм сам вирощує новий зуб.

На місці віддаленого встановлюють надрукований на 3D-принтері каркас з полімерів і гідроксиапатиту (кальційвмісткого мінералу) з закріпленими на ньому молекулами факторів росту і білків BMP7. З одного боку, вони повинні залучити до лунки стовбурові клітини прямо з організму, з іншого — сприяти їх перетворенню в новий зуб.

Так дослідникам вдалося створити зубні структури у 22 щурів і одного добровольця. Через дев’ять тижнів каркаси у роті піддослідних вкрилися клітинами дентину, але про повне відновлення зубів говорити ще рано.

Розбудити стовбурові клітини

Британські вчені пропонують використовувати для нових різців, іклів і молярів стовбурові клітини, які присутні на підставі зубів і можуть генерувати всі типи зубних тканин. За нез’ясованих поки причин ці клітини не беруть участь у ремонті та заміні хворих або видалених зубів. Хоча у деяких ссавців, наприклад верблюдів, лам, щурів, вони можуть бути активні протягом усього життя. Завдяки їм організм підтримує оптимальну довжину зубів.

У 2014 році дослідники Гарвардського університету зуміли розбудити ці стовбурові клітини у мишей за допомогою ультразвуку. У результаті вже через добу після опромінення клітини стали перетворюватися в дентин, емаль та інші компоненти зубної тканини. Але повноцінний зуб так і не сформувався.

П’ять років потому фахівці університету Плімута припустили, що для успіху не вистачило підвищеної активності декількох генів і сигнальних молекул, що керують зростанням зубів. Насамперед мова йде про білкову сигнальну молекулу Dlk1. У ссавців вона впливає на кількість дентину, виробленого зубними стовбуровими клітинами.

Відразу в декількох експериментах стовбурові клітини активно ділилися в живильному середовищі, насиченого білком Dlk1, трансформуючись в дентин і тканини іншого типу. Коли ж учені заповнили отвори в щурячих зубах сумішшю, що містить Dlk1, вже через кілька днів у тварин зажили пульпи і відновився дентин. Автори роботи планують найближчим часом протестувати цю методику на людях.