Înlocuirea unui dinte presupune adesea o intervenție chirurgicală invazivă și implantarea unui șurub de titan în osul maxilar al pacientului, apoi, după câteva luni, când acesta se întărește și devine o rădăcină artificială, poate fi atașată o coroană - dintele în sine.
Însă grupuri de cercetare din întreaga lume lucrează pentru a găsi modalități de a implanta sau de a crește dinți biologici reali în maxilarul uman.
Deși acest lucru este încă departe de a fi realizat, la King’s College din Londra, Ana Angelova Volponi, directoarea programului postuniversitar de stomatologie regenerativă, experimentează cu dinți crescuți în laborator de aproape două decenii și a făcut parte dintr-o echipă care, în 2013, a crescut un dinte din celule umane și de șoarece.
În acest an, ea a condus un studiu care a dezvoltat acea cercetare și a obținut un progres semnificativ în privința materialului folosit pentru a găzdui dintele în creștere în laborator — un material care imită mai bine mediul real în care dinții biologici se dezvoltă în gură. Este un pas esențial către înlocuirea celulelor de șoarece cu celule umane și stimularea acestora să formeze un dinte, potrivit CNN.
Ideea creării de dinți cultivați în laborator datează din anii 1980, spune Volponi, dar cel pe care l-au creat ea și colegii ei în urmă cu peste un deceniu a fost primul care a folosit celule gingivale umane adulte — care alcătuiesc gingiile și pot fi obținute printr-o ușoară zgâriere a interiorului gurii — combinate cu celule „progenitoare” dentare prelevate dintr-un embrion de șoarece.
„Este aproape ca un trepied”, a spus ea despre elementele care contribuie la creșterea unui dinte într-un laborator. „Cele două tipuri de celule participă la formarea dintelui, într-un fel de conversație, iar apoi există mediul în care are loc acest proces”.
Mediul — pe care cercetătorii îl numesc „schelă” (scaffold) — este esențial pentru formarea dintelui crescut în laborator și a fost subiectul celui mai recent studiu al lui Volponi. În 2013, Volponi a folosit o schelă realizată din proteina colagen, dar acum utilizează un hidrogel — un tip de polimer cu un conținut ridicat de apă — a explicat Xuechen Zhang, doctorand la King’s College London și coautor al studiului. „Mai întâi colectăm celulele din embrionii de șoarece, apoi le amestecăm și le centrifugăm pentru a obține un mic pellet celular”, a spus el. „Apoi injectăm acest pellet în interiorul hidrogelului și îl lăsăm să crească aproximativ opt zile”. Deoarece studiul s-a concentrat asupra mediului, nu au fost necesare celule umane.
La finalul celor opt zile, în interiorul hidrogelului se formează structuri asemănătoare dinților, dezvoltate în colaborare cu Imperial College London. În cercetarea din 2013, aceste „primordii dentare” au fost transferate într-un șoarece, unde s-au dezvoltat într-o structură dentară completă, cu rădăcini și smalț în formare.
Multe provocări rămân până când un dinte crescut în laborator va putea fi folosit la un pacient uman, dar noul material ajută la rezolvarea unor părți ale acestui puzzle, a spus Volponi, prin îmbunătățirea „conversației” dintre celulele responsabile de formarea dintelui.
Cercetătorii încă nu știu exact cum să înlocuiască celulele embrionare de șoarece cu celule umane adulte, dar dacă această problemă va fi rezolvată, Volponi vede două posibile modalități de integrare a dinților crescuți în laborator în stomatologia de zi cu zi:
„Fie creștem un dinte până la un anumit stadiu de dezvoltare, apoi îl implantăm în alveola dentară unde s-a pierdut un dinte, iar noul dinte va avea potențialul să se dezvolte complet într-un dinte biologic, integrându-se în structurile organice precum osul și ligamentul; fie creștem complet dintele mai întâi și apoi îl implantăm chirurgical. Încă este prea devreme pentru a spune care abordare va fi mai viabilă”.
Avantajele dinților reali
Un dinte real, biologic, crescut din propriile celule ale pacientului, ar oferi numeroase avantaje față de o coroană sau un implant. În primul rând, ar fi acceptat de țesuturi fără inflamație sau respingere; în plus, ar oferi aceeași senzație ca un dinte natural — spre deosebire de implanturile care nu au sensibilitate și elasticitate, fiind pur și simplu fuzionate cu osul.
Potrivit lui Vitor C. M. Neves, lector principal la Facultatea de Stomatologie Clinică a Universității din Sheffield, Anglia, Volponi a fost de mult timp o pionieră în domeniul regenerării complete a dinților, servind drept inspirație pentru mulți cercetători din întreaga lume. „Noua ei cercetare abordează un factor esențial în producția și potențiala industrializare a acestei tehnologii — utilizarea matricilor în regenerarea completă a dinților”, a declarat Neves, care nu a fost implicat în studiul lui Volponi.
Rezultatele, a adăugat el, evidențiază importanța creării unui mediu care să poată susține ingineria completă a unui dinte în scopuri clinice: „Cu cât mai mulți cercetători contribuie la avansarea acestui domeniu, cu atât mai repede omenirea va putea beneficia de aceste descoperiri”.
Alți cercetători care lucrează în același domeniu folosesc o varietate de tehnici diferite pentru a cultiva dinți.
Katsu Takahashi și colegii săi de la Medical Research Institute Kitano Hospital din Osaka dezvoltă un tratament bazat pe anticorpi care urmărește stimularea creșterii dinților la persoanele cu afecțiuni precum anodonția (absența congenitală a dinților). Tratamentul a intrat în faza de studii clinice pe oameni și ar putea fi disponibil până la sfârșitul deceniului.
La sfârșitul anului 2024, o echipă condusă de Pamela Yelick de la Facultatea de Medicină Dentară a Universității Tufts a crescut dinți asemănători celor umani — creați din celule umane și de porc — în porci. Spre deosebire de oameni, porcii își regenerează dinții de mai multe ori de-a lungul vieții. Scopul final este de a stimula celulele din maxilarul uman să crească dinți noi, fără a folosi celule de porc.
La Universitatea din Washington, o echipă condusă de Hannele Ruohola-Baker, profesoară de biochimie și directoare asociată a Institutului pentru Celule Stem și Medicină Regenerativă al universității, a reușit să crească celule stem din pulpa dentară umană pornind de la celule stem obținute din măsele de minte donate: „Scopul nostru este să descoperim planul molecular al formării dintelui uman și să recreăm acel proces în laborator”, a spus ea. „În timp ce studiul lui Volponi construiește structuri asemănătoare dinților din țesuturi dentare existente, platforma noastră generează tipurile cheie de celule formatoare de dinte (de la zero) și le ghidează de-a lungul unor traiectorii de dezvoltare autentice”.
În ceea ce privește momentul în care roadele acestor cercetări vor deveni disponibile, Ruohola-Baker consideră că nu va trebui să așteptăm prea mult: „Deși aplicarea clinică va necesita timp, avântul din acest domeniu este în creștere, anunțând un viitor în care repararea sau înlocuirea biologică a dinților va deveni o opțiune realistă în deceniul următor”.
Ştiri video recomandate
