Когда научатся выращивать новые зубы

Из истории

Первые разработки по данному проекту были начаты в Англии в 2002 году. Для своего эксперимента группа ученых использовала коронки поросят шестимесячного возраста и крыс.

Исследовательскую группу возглавила Памела Йелик. У поросят были изъяты несозревшие клетки дентальной ткани, которые помещали в ферменты.

Инновации в стоматологии

После их формирования клетки переносили на полимерную пластину, которая в процессе развития клеток постепенно разлагалась. Полностью сформированные зачатки вживлялись крысам.

Ровно через 3 месяца у крыс появились новые коронки, имеющие неполноценный дентин, полное отсутствие эмали и несформированный корень.

Основываясь на ранее проведенных исследованиях, эксперимент продолжили ученые из университета наук города Токио в 2007 году. Такаси Тсуджи вместе с коллегами смогли вырастить новые зубы и успешно вживить их молодым мышам.

Вновь выращенные органы полностью выполняли свои функции. Они имели сформированные дентальные ткани и у них отсутствовала корневая часть.

Когда научатся выращивать новые зубы

Самого лучшего результата добились та же группа, но уже в 2009 году. Для своего исследования токийские ученые использовали иную технологию, отличную от той, что была применена ранее. Для формирования зачатка они брали клетки мыши, отвечающие за развитие и рост зубов, и стимулировали их рост в коллагеновой среде.

После чего подсаживали зачатки на место удаленных коронок. На их месте выросли нормальные зубы с полноценной коронковой и корневой частью. Во время роста в пульпе был сформирован нервно-сосудистый пучок, отвечающий за дальнейшее питание дентальной ткани.

Разбудить стволовые клетки

Профессор Митсиадис после детального изучения зависимости активности генов и развития зачатков выявил, что гены, отвечающие за их формирование, принимают активное участие в производстве стволовых клеток дентальных тканей.

Основываясь на этом, некоторые ученые стали считать, что при аномалиях ряда зубов, вызванных генетическими факторами, в качестве терапии восстановления можно использовать стволовые клетки.

Данные клетки являются единственными, обладающими способностью восстанавливать поврежденные клетки организма, замещая их путем своего деления.

Для формирования коронки стволовую клетку подсаживают в пустую альвеолярную лунку и оставляют ее в покое. Со временем там формируется новый зачаток, а затем зуб.

При этом процесс роста сопровождается такими же ощущениями, что и в детстве. Форма коронки и корня не отличаются от настоящих зубов.

Когда научатся выращивать новые зубы

Единственный нюанс этого метода в том, что с возрастом количество стволовых клеток безнадежно уменьшается. Если в возрасте до 25 лет можно обнаружить одну такую клетку на 100 тысяч, то 50 годам 1 клетка приходится на 500 тысяч.

Кроме того, процесс забора материала для выделения клеток очень болезнен. Поэтому на данный момент ученые больше занимаются разработкой методов, которые бы позволили осуществлять забор материала более эффективно и менее болезненно.

Британские ученые предлагают использовать для новых резцов, клыков и моляров стволовые клетки, которые присутствуют в основании зубов и могут генерировать все типы зубных тканей. По невыясненным пока причинам эти клетки не участвуют в починке и замене больных или удаленных зубов. Хотя у некоторых млекопитающих, например верблюдов, лам, крыс, они могут быть активны в течение всей жизни. Благодаря им организм поддерживает оптимальную длину зубов.

Предлагаем ознакомиться:  После серебрения зубов когда можно кушать

В 2014 году исследователи Гарвардского университета сумели разбудить эти стволовые клетки у мышей с помощью ультразвука. В результате уже через сутки после облучения клетки стали превращаться в дентин, эмаль и другие компоненты зубной ткани. Но полноценный зуб так и не сформировался.

Пять лет спустя специалисты университета Плимута предположили, что для успеха не хватило повышенной активности нескольких генов и сигнальных молекул, управляющих ростом зубов. Прежде всего речь идет о белковой сигнальной молекуле Dlk1. У млекопитающих она влияет на количество дентина, производимого зубными стволовыми клетками.

Сразу в нескольких экспериментах стволовые клетки активно делились в питательной среде, насыщенной белком Dlk1, трансформируясь в дентин и ткани другого типа. Когда же ученые заполнили отверстия в крысиных зубах смесью, содержащей Dlk1, уже через несколько дней у животных зажили пульпы и восстановился дентин. Авторы работы планируют в ближайшее время протестировать эту методику на людях.

Собственными силами

Ученые из Колумбийского университета (США) разработали технологию, не требующую выделения плюрипотентных стволовых клеток. Организм сам выращивает новый зуб.

На месте удаленного устанавливают напечатанный на 3D-принтере каркас из полимеров и гидроксиапатита (кальцийсодержащего минерала) с закрепленными на нем молекулами факторов роста и белков BMP7. С одной стороны, они должны привлечь к лунке стволовые клетки прямо из организма, с другой — способствовать их превращению в новый зуб.

Так исследователям удалось создать зубные структуры у 22 крыс и одного добровольца. Через девять недель каркасы во рту подопытных покрылись клетками дентина, но о полном восстановлении зубов говорить еще рано.

Первые успехи в клеточной культуре и экспериментах на животных

Но разве выращенный зубной зародыш делает это тоже? Чтобы проверить это, ученые совместно культивировали зародыши зубов вместе с клетками из десен. И действительно: как они отметили, клетки взаимодействовали друг с другом, как и при нормальном образовании зубов в челюсти, вызывая образование новых экземпляров. По крайней мере, в культурной оболочке размножение человеческих зубов уже работает.

Ученые сделали вывод, что периодическое голодание снижает уровень холестерина
В Италии все курят: какие неверные представления об Италии есть у туристов
Что получится, если соединить черствый хлеб, клей и моющее средство

Таким образом, исследователи выращивают возобновляемые зубы.

То, что все это в принципе работает и в челюсти, конкурирующие рабочие группы уже доказали в тесте на животных: они смогли показать, что зародыш, имплантированный в челюсть, фактически снова вырастает до полного зуба.

Предлагаем ознакомиться:  Белый и желтый налет в горле на миндалинах и гландах у взрослых и детей (с температурой, болью и без)

Способы

В теории для выращивания человеческих зубов представлены 2 метода: внутренний и внешний.

Внутренний

Данный метод предусматривает выращивание непосредственно в полости рта человека. Внутренний метод был разработан украинским ученым и заключается во введении стволовых клеток в пустые альвеолярные лунки. Для этого он предлагает использовать клетки, выделенные из выпавших молочных коронок.

Когда научатся выращивать новые зубы

Их необходимо ввести под слизистую инъекционным методом. Около 3 или 4 месяцев происходит активное размножение клеток и формирование зачатка. В конце этого периода появляется новый зуб.

На данный момент этот метод является наиболее простым, но долгосрочным. Кроме того, он так и не получил детального исследования ввиду отсутствия средств для финансирования.

Наружный

Наружный метод подразумевает формирование зуба вне полости рта и затем дальнейшее его внедрение в лунку альвеолярной кости для приживления. Для этого предлагают использовать два способа выращивания:

  1. В органической культуре. Для этого используют клетки примитивного типа: мезенхимальные и эпителиальные. Комбинацию этих клеток помещают в коллагеновый каркас для формирования зачатка.

    Затем зачаток переносят в органическую культуру и через 2 недели получают зуб с эмалью, дентином, сосудами и пульпой. Данные сроки характерны для выращивания коронки мыши, размер которой составлял всего 1,3 мм.

  2. В специальной пробирке. В данном случае используют точно такие же клетки и принцип образования зачатка, но в дальнейшем его помещают не в органику, а в капсулу.

    Для того чтобы обеспечить рост коронки, капсулу внедряют в печень мыши. Сроки формирования зуба в данном случае ничем не отличаются от первого способа.

Скоро человечество сможет заниматься выращиванием новых зубов самостоятельно

Не только зубы, но и органы

Исследователи из лаборатории клеточной биотехнологии Московского государственного медико-стоматологического университета создают в пробирке мышиные зубы из зубного зачатка, взятого у эмбриона. Пересаженные в лунку челюсти вместо удаленных, они прекрасно приживаются. Эти эксперименты помогут ученым понять, как в принципе растет зуб, в том числе у человека.

Ученые из Дальневосточного федерального университета совместно с японскими коллегами выяснили, что вырастить полноценный человеческий зуб лишь из стволовых клеток невозможно. Требуются и другие клетки, в частности, отвечающие за формирование разных частей зачатка зуба.

Большинство искусственно выращенных зубов лишены эмали. Установлено, что для нее нужны хромофобные клетки, присутствующие не только в месте формирования зубов эмбриона, но и там, где эпителий ротовой полости переходит в эпителий развивающейся пищеварительной трубки. Это значит, что новый биоинженерный подход, основанный на работе российских исследователей, позволит выращивать не только зубы, но и органы для трансплантации в гастроэнтерологии.

Сейчас ученые научились создавать намного более прочные зубы с корнями, которые развивают здоровое кровоснабжение и нервные связи, благодаря чему прекрасно приживаются в челюстях животных. До массовых экспериментов на людях дело пока не дошло, но в ближайшие лет десять мы можем увидеть быстрый прогресс в этом направлении.

Побочные эффекты

Несмотря на успех всех последних исследований, данные разработки все же не получают активного развития. Это в первую очередь связано с теми побочными эффектами, которые могут сопровождать эту процедуру.

Предлагаем ознакомиться:  Что делать когда у ребенка почернели зубы

При подсадке зуба или его выращивании невозможно контролировать темпы роста каждого его элемента. При нормальном процессе нервно-сосудистый пучок должен развиваться в таком же темпе, что и дентин.

В противном случае можно получить изначально патологическую коронку, которая может повлиять как на здоровье полости рта, так и на какие-либо системы организма.

Также существует проблема, связанная с иммунным ответом организма на внедряемые клетки. Воспринимая их как инородные тела, иммунитет будет всячески их отторгать.

Чтобы свести риск подобной ситуации к минимуму, пациенту придется принимать серьезные дозировки иммунодепрессантов, которые могут совершенно лишить его иммунитета на всю жизнь.

https://www.youtube.com/watch?v=oknngHNRaL0

Основной минус проводимых разработок – отсутствие комбинированного подхода, в котором бы учитывались все нюансы данной процедуры и ее последствия.

Критика

Большая часть ученых даже при изучении уже подтвержденных положительных данных придерживаются мнения, что это бесполезные, ничего не значащие разработки.

По их мнению, единичное выращивание зуба у мыши еще не служит доказательством того, что стволовые клетки всегда будут вести себя прогнозируемо.

Кроме того, данные манипуляции сопряжены с таким количеством проблем и вопросов, которые пока не может решить ни один ученый.

Также многих смущает эффективность приживления искусственно полученного зачатка. Не так давно врачами были совершены попытки имплантации собственных зубов пациента с одного участка челюстной дуги на другой.

Данная методика показала настолько низкий процент приживаемости, что не нашла широкого применения в стоматологии. Если судить по неудачному результату данного метода, выращенный зуб, который мало отличается от своего, также может просто не прижиться.

Многих смущает и тот момент, что при подсадке зачатка тяжело спрогнозировать тип зуба, который вырастет. Например, на месте клыка прорежется моляр или резец.

Когда появится услуга?

Воодушевленные положительным результатом, токийские ученые взялись за дальнейшее изучение данной области. На сегодняшний день они успешно работают над дифференциацией создаваемых зачатков, которая позволила бы проводить точное позиционирование участка альвеолярного гребня с номером коронки.

Новинки стоматологии будущего: выращивание зубов

Масштабность и темпы исследований позволили ученым предположить, что ближе к 2030 году метод выращивания зубов человека получит широкое распространение и постепенно вытеснит протезирование и имплантацию.

Цена

По мнению ученых, данная методика будет иметь такую же стоимость, что и стандартное протезирование с применением имплантации, так как ее себестоимость не так уж и высока.

Но если учитывать маркетинг рынка, то даже при широком распространении еще не менее 10 лет после своего появления в клиниках данная услуга будет самой дорогой из всех стоматологических работ.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl Enter.

Оцените статью
Лечим зубы
Добавить комментарий

Adblock detector