W laboratoriach King’s College London i Imperial College London udało się dokonać czegoś, co dotychczas pozostawało w sferze medycznych marzeń – naukowcy po raz pierwszy wyhodowali w pełni funkcjonalny ludzki ząb. Przełom ten otwiera nowy rozdział w stomatologii regeneracyjnej i daje nadzieję milionom pacjentów, którzy w przyszłości mogliby odzyskać utracone uzębienie w sposób biologiczny, a nie mechaniczny, jak dotychczas. Choć technologia wciąż znajduje się w fazie badań, eksperci podkreślają, że może zrewolucjonizować leczenie ubytków i braków zębowych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak brytyjscy naukowcy po raz pierwszy wyhodowali ludzki ząb w laboratorium i co to oznacza dla przyszłości stomatologii.
- Dlaczego komórki macierzyste i biomateriały mogą stać się podstawą leczenia ubytków zębowych bez implantów i wypełnień.
- Jakie są dwa możliwe scenariusze klinicznego zastosowania technologii – przeszczep gotowego zęba lub rozwój zęba bezpośrednio w szczęce pacjenta.
- Kiedy nowa metoda może być dostępna w praktyce i dlaczego wciąż trzeba poczekać kilka, a nawet kilkanaście lat na jej wdrożenie.
Dlaczego ludziom nie odrastają zęby?
U ludzi, w przeciwieństwie do niektórych zwierząt, takich jak rekiny czy ryby, zęby nie mają zdolności do odrastania. Dzieje się tak, ponieważ po wymianie uzębienia mlecznego na stałe, zanikają komórki macierzyste odpowiedzialne za inicjowanie procesu regeneracji.
W przypadku niektórych gadów i ryb, komórki te pozostają aktywne przez całe życie, umożliwiając wielokrotną regenerację prostych struktur zębowych. Tymczasem u ssaków, w tym u człowieka, zęby są bardziej wyspecjalizowane i pełnią różnorodne funkcje, co czyni ich odbudowę znacznie bardziej złożonym procesem.
Jak naukowcom udało się wyhodować ząb?
Zespół badawczy z King’s College London i Imperial College London wykorzystał ludzkie komórki macierzyste oraz specjalnie zaprojektowany biomateriał, który umożliwia komunikację między komórkami – kluczowy element procesu formowania się zęba. W warunkach laboratoryjnych udało się stworzyć środowisko, w którym jedna komórka potrafi „powiedzieć” drugiej, że ma zacząć przekształcać się w komórkę zęba.
Ta metoda wykorzystuje komórki, biomateriały i czynniki wzrostu, by inżynieryjnie odtworzyć strukturę zęba, która naśladuje jego naturalne cechy i funkcje – podano w publikacji.
Alternatywa dla implantów i wypełnień?
Obecnie najczęściej stosowane rozwiązania w przypadku ubytków zębowych to plomby, mosty i implanty. Jednak – jak podkreślają naukowcy – są to metody inwazyjne, sztuczne i nie zawsze trwałe.
Plomby nie są najlepszym rozwiązaniem do naprawy zębów. Z czasem osłabiają strukturę zęba, mają ograniczoną żywotność i mogą prowadzić do dalszej próchnicy lub nadwrażliwości. Implanty wymagają inwazyjnej operacji i dobrego połączenia implantów i kości zębodołowej. Oba rozwiązania są sztuczne i nie przywracają w pełni naturalnej funkcji zęba, co może prowadzić do długotrwałych powikłań – wyjaśnia Xuechen Zhang, doktorant na Wydziale Stomatologii, Nauk o Jamie Ustnej i Czaszkowo-Twarzowych.
W przeciwieństwie do tego, hodowane w laboratorium zęby mogą integrować się z jamą ustną, rosnąć i regenerować się jak naturalne zęby. Nie grozi im odrzut, są trwalsze i biologicznie zgodne z organizmem pacjenta.
Co dalej? Dwa scenariusze zastosowania
Aktualnie badacze analizują dwa potencjalne kierunki rozwoju klinicznego technologii. Pierwszy to wyhodowanie zęba w laboratorium, a następnie jego przeszczepienie w jamie ustnej. Drugi scenariusz zakłada wszczepienie młodych komórek zębowych bezpośrednio w miejsce brakującego zęba, gdzie miałyby się rozwijać naturalnie.
Mamy różne pomysły na umieszczenie zębów w jamie ustnej. Możemy przeszczepić młode komórki zęba w miejsce brakującego zęba i pozwolić im rosnąć w jamie ustnej. Alternatywnie moglibyśmy stworzyć cały ząb w laboratorium przed umieszczeniem go w ustach pacjenta – mówi Xuechen Zhang.
Zespół zaznacza jednak, że niezależnie od przyjętej metody, technologia nie będzie gotowa do zastosowania klinicznego wcześniej niż za kilka, a bardziej prawdopodobnie kilkanaście lat.
Rewolucja w stomatologii?
Badacze z King’s College nie kryją entuzjazmu wobec potencjału nowej metody. Dr Ana Angelova-Volponi, dyrektorka ds. stomatologii regeneracyjnej, zaznacza:
W miarę rozwoju tej dziedziny, integracja takich innowacyjnych technik ma potencjał zrewolucjonizowania opieki stomatologicznej, oferując zrównoważone i skuteczne rozwiązania w zakresie naprawy i regeneracji zębów.
Choć na efekty końcowe trzeba będzie poczekać, już teraz badania te wpisują się w długoterminowy trend personalizowanej, biologicznie zintegrowanej medycyny regeneracyjnej.
Główne wnioski
- Naukowcy z King’s College London i Imperial College London po raz pierwszy wyhodowali w pełni funkcjonalny ludzki ząb w warunkach laboratoryjnych.
- Technologia opiera się na komórkach macierzystych i biomateriałach, które umożliwiają komórkom wzajemne sygnalizowanie i rozpoczęcie procesu tworzenia zęba.
- Rozważane są dwa kierunki: wszczepienie gotowego zęba lub umieszczenie komórek bezpośrednio w szczęce, gdzie ząb mógłby się rozwijać naturalnie.
- Choć badania są przełomowe, technologia nie trafi do gabinetów dentystycznych wcześniej niż za kilka–kilkanaście lat.
Źródła:
- ndtv.com
- independent.co.uk
- metro.co.uk
