Новый метод восстановления зубов: успехи ученых в выращивании зубных клеток
Стоматология всегда искала решения для восстановления утраченных зубов, и на протяжении многих лет имплантаты и зубные протезы оставались основными методами. Однако, с развитием науки и технологий появилась возможность заменить эти методы на восстановление собственных зубов. Исследования, направленные на выращивание зубов из клеток, дают надежду на то, что в будущем мы сможем восстанавливать зубы без использования искусственных материалов.
Зубные имплантаты и протезы имеют множество недостатков. Металлические имплантаты могут выходить из строя со временем, вызывая боль и дискомфорт, а зубные протезы не могут передавать естественные ощущения, что значительно снижает их комфорт. Кроме того, протезы могут вызывать инфекции, а их замена часто требует дополнительных затрат и времени, пишет сайт New Scientist.
Пол Шарп начал свои исследования по восстановлению зубов ещё около 20 лет назад, когда он и его команда начали работать над методами выращивания зубов из клеток. Это направление в стоматологии стало одной из самых многообещающих инноваций, поскольку оно может привести к созданию собственных зубов, полностью заменяющих искусственные материалы.
Одним из важнейших шагов в этих исследованиях стало создание клеточных каркасов для выращивания зубных клеток. Памела Йелик и её команда создали такие каркасные структуры и в 2002 году успешно получили зубные структуры у крыс, а в 2024 году у свиней. Это открытие продвигает идею о том, что зубы могут быть выращены с помощью ткани и клеток.
Использование индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSCs) стало важным этапом в исследованиях по восстановлению зубов. iPSCs можно перепрограммировать из обычных взрослых клеток, и в 2013 году китайские исследователи показали, что такие клетки могут образовывать подобные зубам структуры. Однако высокие затраты на использование этих клеток ограничивают их широкое применение в массовом производстве.
Шарп и его команда активно исследуют, как взрослые клетки могут вести себя как эмбриональные. Они проанализировали химические сигналы, которые посылаются клетками при развитии зубов, пытаясь понять, как можно заставить их регенерировать зубы. Это исследование является ключом к разработке методов, которые позволят людям восстанавливать свои собственные зубы.
Несмотря на успехи, ни один из методов восстановления зубов ещё не был использован в клинических испытаниях на людях. Стоматология, к сожалению, остаётся одной из самых слабо финансируемых областей медицины, что замедляет развитие технологий в этой сфере.
Мэри Макдугалл начала свои исследования по восстановлению зубов 20 лет назад, предполагая, что это займет 5-10 лет. Однако сложность задачи оказалась гораздо выше, чем ожидалось, и научное сообщество продолжает работать над решением этой проблемы.
Макдугалл и её коллеги делают значительные шаги в изучении ключично-черепной дисплазии, заболевания, при котором у людей вырастают дополнительные зубы. Они исследуют мутации в гене RUNX2, которые могут стать ключом к регенерации зубов. Этот новый подход может открыть двери к более эффективным методам восстановления.
Гены RUNX2 и USAG-1 играют ключевую роль в развитии зубов. RUNX2 работает в паре с USAG-1, контролируя этот процесс. Мутации в RUNX2 или деактивация USAG-1 могут привести к способности регенерировать зубы, что откроет новый этап в стоматологии.
В 2021 году исследователи обнаружили, что подавление гена USAG-1 может привести к регенерации зубов у мышей. В 2024 году было разработано антитело против USAG-1, которое успешно протестировали на животных, что является важным шагом на пути к клиническому применению.
Сейчас начато клиническое исследование первой фазы, направленное на восстановление зубов у взрослых людей. В случае успешных испытаний планируется протестировать метод на детях с врожденной адентией (недоразвитием зубов), что открывает перспективы для применения технологии в будущем.
Несмотря на достижения, остаются сомнения по поводу контроля за ростом зубов и возможности применения метода у взрослых. Кроме того, финансовые барьеры могут помешать широкому распространению технологии, хотя потенциал её коммерциализации остаётся высоким.
Йелик уверена, что в течение следующих 10 лет биологические заменители зубов станут доступны для широкого круга людей. Это открытие может радикально изменить стоматологию и предоставить альтернативу традиционным методам протезирования и имплантации зубов.