Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
РИА Наука

Прощай, вставная челюсть. Ученые придумали альтернативу зубным имплантатам

МОСКВА, 2 окт — РИА Новости, Альфия Еникеева. Первые зубы из стволовых клеток вырастили еще в 2002 году. Они предназначались для крыс и получились не очень крепкими. Специалисты полагали, что через пару десятилетий эта технология войдет в обычную медицинскую практику и станет общедоступной. РИА Новости разбирается, насколько прогнозы оказались близки к реальности.

Из мочи и десен

Вырастить человеческие зубы удалось только через десять лет после успешного эксперимента с крысами. В 2013 году китайские исследователи из Института биомедицины и здравоохранения в Гуанчжоу выделили из человеческой мочи индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, способные трансформироваться в ткань любого типа. Затем смешали их сразу с несколькими биоматериалами и ввели в организм подопытных мышей. Спустя три недели у грызунов появились структуры, напоминающие зубы. В них были зубная пульпа, дентин — твердая зубная ткань — и клетки, формирующие эмаль. Правда, критики указывали, что моча — сомнительный источник стволовых клеток, а сам опыт никто не повторил.
Примерно в то же время в Королевском колледже в Лондоне получили химерные получеловеческие-полумышиные зубы. Для этого взяли эпителиальные клетки десны взрослых людей и ввели их в зародышевую соединительную ткань грызунов, потом пересадили мышам, у которых через несколько недель образовались гибридные зубы с жизнеспособным корнем. Но эта методика не могла составить конкуренцию зубным имплантатам, отмечали авторы работы. Слишком сложная, дорогостоящая и непредсказуемая — стволовые клетки, выращенные в пробирке, часто были нежизнеспособными.
© Иллюстрация РИА НовостиБританские ученые сумели вырастить гибридные зубы из эпителиальных клеток десны взрослых людей и зародышевой соединительной ткани мышей. Зуб выращивался в пробирке в течение 5-7 дней, а затем пересаживался грызунам на место удаленного. В результате вырастал получеловеческий-полумышиный зуб с жизнеспособным корнем.
Трансплантация биоинженерного зуба
Британские ученые сумели вырастить гибридные зубы из эпителиальных клеток десны взрослых людей и зародышевой соединительной ткани мышей. Зуб выращивался в пробирке в течение 5-7 дней, а затем пересаживался грызунам на место удаленного. В результате вырастал получеловеческий-полумышиный зуб с жизнеспособным корнем.

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.
Так в представлении художника наночастицы разрушают бактерию
Ученые создали наночастицы, защищающие зубы от кариеса

Разбудить стволовые клетки

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.
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.
Прием у стоматолога
Химики выяснили, как сохранить жизнь зубу после удаления нерва
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.

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.
Cтоматологический кабинет
Новая опасность зубных имплантатов обнаружена сибирскими учеными
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.
Популярные комментарии
Даёшь новые зубы всем желающим к 75-летию великой победы!
2 октября, 11:10
За 3D принтер не скажу. Вполне себе здравая идея. А вот со стволовыми клетками не стоит заигрывать. Примеров летальных исходов их применения вполне достаточно
2 октября, 10:50
Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала