Ученые из Лондонского Королевского колледжа вырастили зуб, соединив человеческие клетки десен и стволовые клетки мышей.
Конечная цель их исследований — вырастить зуб полностью из человеческого генетического материала, который подойдет для трансплантации.
Ученые считают свои исследования прорывов в стоматологии, ведь выращенные био-зубы потеснят на стоматологическом рынке инородные импланты и коронки.
Зачатки молочных зубов у человека формируются на 6 — 7 неделе эмбрионального периода, а к 5-му месяцу внутриутробной жизни ткани молочных зубов уже полностью сформированы, и начинается развитие зачатков коренной зубной системы.
Зуб состоит из нескольких видов тканей – эмаль, дентин, пульпа и зубной цемент. Эмаль зуба – самая твердая ткань в человеческом организме, по своим свойствам она схожа с алмазом и испытывает на себе колоссальные нагрузки.
Дентин – это прочный коллаген, пронизанный множеством мелких канальцев, в которых находятся клетки одонтобласты. Эти клетки обеспечивают рост, развитие и здоровье зуба.
Пульпа представляет собой скопление кровеносных и лимфатических сосудов, и нервных волокон. А зубной цемент, близкий по составу к костной ткани, обеспечивает крепкую фиксацию зуба в челюсти.
Исследования по созданию зубов из генетического материала ведутся с 2002 года, когда английским ученым удалось из стволовых клеток вырастить целые зубы. Ученые использовали стволовые клетки свиней, помещенные на полимерные подкладки и подсаженные к крысам.
Через 30 недель у крыс выросли крошечные зубы, состоящие из эмали, дентина и пульпы. Следующий опыт выращивания зубов был проведен японскими учеными в 2007 году.
Они выделили из мышиных эмбрионов протоклетки зубов, стимулировали их размножение и поместили в коллагеновый гель для формирования зубных зародышей. Затем эти зародыши вживили крысам в зубные впадины взамен ранее удаленных зубов.
Со временем у крыс выросли здоровые зубы с нормальной структурой, нервными связями и кровообращением. Однако ни тем, ни другим исследователям не удавалось вырастить из стволовых клеток корень зуба.
С этой проблемой справилась группа ученых из университета Токио. Для опытов, как и в прошлый раз, использовались зародышевые клетки зубов, но ученые полагают, что в дальнейшем возможно получение необходимых клеток из другого генетического материала, например, из клеток кожи.
Достижения ученых приближают людей к тому моменту, когда больной зуб можно не лечить, а взамен него вырастить новый.
На данный момент существует несколько нерешенных исследователями проблем, которые тормозят применение этих отктрытий на практике. Во-первых, следует усовершенствовать процесс деления протоклеток в нужном направлении и превращения их в ткани зуба, чтобы в итоге новый зуб имел «природное» соотношение эмали, дентина и пульпы.
Во-вторых, при выращивании зуба наружным способом и последующем вживлении его в десну организм может отторгнуть новый зуб, как нередко случается при вживлении имплантов.
В-третьих, при вживлении в десну зачатка зуба требуется гарантия, что взамен утраченного вырастет зуб того же типа. Для решения этих и других проблем по оценкам ученых может потребоваться около 15 лет, то есть опыты выращивания зубов для пересадки человеку начнутся не ранее 2030 года.
