Хотя стоматология сделала огромный скачок за последние несколько десятилетий, ученые не перестают изобретать новые технологии. Одна из них – выращивание зуба прямо во рту пациента. Предполагают, что в будущем такая методика заменит классическое протезирование и дентальную имплантацию.
СПОЙЛЕР: через несколько лет вырастить новые зубы прямо во рту сможет каждый желающий!
Колумбийский университет: выращивание зуба на каркасе
Ученые из Южной Америки придумали новый способ вырастить зубную ткань. Сотрудники Колумбийского университета под руководством Джереми Мао используют технологию подсадки стволовых клеток и ДНК. Пока что она опробована только на лабораторных мышах.
Суть метода заключается в том, чтобы прямо в челюсть пациента имплантируется каркас будущего зуба, состоящий из специальных биосовместимых полимеров – гидроксиапатита и капролактона. Сам каркас изготавливается методом 3D-печати. Он получается пористым – внутри много каналов диаметром до 200 мкм. Каналы заполняют факторами роста и костным белком (стволовыми клетками).
Результаты проведенных исследований показали, что в течение 9 месяцев каркас срастается с собственными тканями и образует зуб, который не отличается по структуре и функциям.
Но у такой методики есть и минусы. Стволовые клетки могут приобретать любую структуру и становиться одним из 200 видов клеток взрослого человека. Самое сложное в этом процессе – «заставить» такие клетки дифференцироваться в элементы живого зуба. Для этого используют гормоноподобные вещества – медиаторы. При обработке ими культуры стволовых клеток можно превратить их в зубные ткани. Еще один способ – прямая подсадка (помещение на разрушенный зуб пациента).
В стоматологической практике такая методика пока не используется, но уже сейчас на нее возлагают большие надежды. Ее высокая стоимость может стать препятствием.
А что в Японии? Биоинженерные зачатки
Схожие опыты проводили и в Японии. Там профессор из Токийского университета естественных наук Такаси Цудзи сумел вырастить во рту грызуна полноценный зуб из зародышевых клеток.
Технология выглядит следующим образом – около 50000 стволовых клеток зуба подсаживают в желеобразный коллаген и выращивают там до зародыша размером около 0,5 мм. Потом зачаток пересаживают в десну грызуна (в этом эксперименте был выращен резец). За месяц он «вышел» из тканей десны, а за 49 дней вырос в полноценный «живой» зуб. Внутри него сформировались кровеносные сосуды и нервы, эмаль получилась белой и крепкой.
При использовании такой методики есть некоторые нюансы. Стволовые зародышевые клетки человека использовать запрещено. Предполагается, что их будут получать из зубов мудрости или клеток кожи самого пациента.
В России тоже умеют выращивать зубы!
Российские ученые тоже не остались в стороне. В столичном МГМСУ провели опыты по выращиванию зубов у лабораторных мышей. Зачатки брали у эмбрионов, охлаждали в физрастворе, очищали от окружающих тканей и размещали на том участке челюсти, где зубы отсутствуют. Рана закрывалась антисептическим медицинским клеем.
Через 3 недели подросшие зуб вытащили, разрезали и оценили. По словам Игоря Малышева, заведующего кафедрой патофизиологии МГМСУ, зубы были белыми, достаточно твердыми, а внутри все ткани сформировались правильно, имелись кровеносные сосуды. Внешне зуб имел четкую симметрию, кроме того, он хорошо интегрировался с костной тканью, на десне не было воспаления.
В будущем планируется проводить опыты с клетками волосяной луковицы – их легко получить у взрослого человека и они содержат много легкодоступных стволовых клеток. Будут проведены исследования с помещением их в специальную биосреду, насыщенную фактами роста. Это нужно, чтобы вырастить именно «зубные» клетки.
Однако перенести технологии выращивания зубов на мышах в область практической стоматологии очень сложно. На то есть и физиологические причины (строение челюсти грызунов очень отличается от такового у людей), и юридические. Поэтому в России эксперименты на людях по выращиванию зубов из стволовых клеток пока не проводились.
Методика может найти практическое применение не раньше, чем через 10–20 лет. Сложность еще и в том, что не все ткани способны образовываться. Например, одонтобласты (клетки дентина) остаются в организме на всю жизнь, а аменобласты (из них формируется эмаль) после прорезывания зубов исчезают. Цементобласты, которыми покрыт корень, остаются частично.
Большие надежды возлагаются именно на технологию стволовых клеток. Главное – получить после подсадки именно клетки зуба, а не другие, например, мягких тканей. Они должны расти в правильном направлении, модифицироваться в разные слои зуба. Осложняет процесс и финансовый вопрос – исследование клеточных технологий дорогостоящее, поэтому проводится только в развитых странах.
Если статья понравилась, не забудьте подписаться на канал и поставить лайк! А если есть вопросы, пишите в комментариях, у нас отвечают лучшие специалисты области стоматологии!
Читайте также: