Н е е изненада, че много хора се страхуват от зъболекаря. Подмяната на зъб често изисква инвазивна операция и имплантиране на титанов винт в челюстта на пациента, след което се чака с месеци той да се укрепи и превърне в изкуствен корен, преди да се монтира корона отгоре, предаде CNN.
Но изследователски групи по целия свят работят за да намерят начини за имплантиране или отглеждане на реални биологични зъби в човешката челюст.
Това може да се случи след време, но в Кингс Колидж Лондон, Ана Ангелова Волпони, директор на следдипломната програма по регенеративна дентална медицина, експериментира с лабораторно отгледани зъби от близо две десетилетия и беше част от екипа, който през 2013 г. отгледа зъб от човешки и миши клетки.
Тази година тя ръководи проучване, което надгради тази работа и постигна пробив в материала, използван за "поместването" на растящия зъб в лабораторията, който по-добре имитира действителната среда, в която биологичните зъби растат в устата. Това е ключова стъпка по пътя към замяната на мишите клетки с човешки и стимулирането им да образуват зъб.
Идеята за създаване на лабораторно отгледани зъби датира от 80-те години на миналия век, каза Волпони, но тази, която тя и нейните колеги създадоха през десетилетие, беше първата, която използва човешки клетки от възрастни – които изграждат венците и се получават чрез лек стърготин от вътрешността на устата – и ги комбинира с "прогениторни" зъбни клетки, взети от миши ембрион.
"Това е почти като триножник", каза тя за елементите, които допринасят за отглеждането на зъб в лабораторна среда. "Двата вида клетки се ангажират със създаването на зъба, в нещо като разговор, и след това имаме средата, в която това се случва."
Средата, която изследователите наричат "скеле", е от съществено значение за образуването на лабораторно отгледания зъб и тя е предмет на най-новото проучване на Волпони. През 2013 г. Волпони използва скеле от протеина колаген, но сега използва хидрогел, вид полимер с високо съдържание на вода, обясни Сючен Джан, докторант в Кингс Колидж Лондон и съавтор на изследването. "Първо събираме клетките от мишите ембриони, след което ги смесваме заедно и ги центрофугираме, за да получим малка клетъчна пелета", каза той. "След това инжектираме тази клетъчна пелета във вътрешността на хидрогела и я отглеждаме около осем дни." Тъй като работата се фокусира върху средата, човешки клетки не са необходими.
В края на осемте дни вътре в хидрогела, разработен в сътрудничество с Империал Колидж Лондон, се формират зъбоподобни структури. В изследването от 2013 г. тези "зъбни зачатъци" бяха прехвърлени в мишка, където се развиха в зъбна структура с развиващи се корени и емайл.
Преди лабораторно отгледан зъб да може да се използва при човешки пациент, остават много предизвикателства, но новият материал помага за решаването на някои от тях, каза Волпони, като подобрява "разговора" между клетките, на които е възложено да създадат зъб.
Изследователите все още не знаят точно как да заменят ембрионалните миши клетки с човешки клетки от възрастни, но ако този пъзел бъде решен, Волпони предвижда два възможни начина за интегриране на лабораторно отгледани зъби в ежедневната дентална практика: "Или отглеждаме зъба до определен етап от развитието и след това го вграждаме в (зъбната алвеола), където е имало загубен зъб и където новият ще има потенциала да порастне напълно в биологичен зъб, включвайки се в органичните структури като костта и лигамента. Или пък първо отглеждаме зъба изцяло и след това го имплантираме хирургически. Все още е твърде рано да се каже кой подход ще бъде по-жизнеспособен."
Предимствата на реалните зъби
Истински, биологичен заместващ зъб, отгледан от собствените клетки на пациента, би предложил много предимства пред корона или имплант. Първо, той би бил приет в тъканта без възпаление или отхвърляне, но също така би се усещал точно като истински зъб – за разлика от имплантите, които липсват усещане и еластичност, тъй като просто са сраснали в костта.
Според Витор К. М. Невеш, старши клиничен лектор в Училището по клинична дентална медицина на Университета в Шефилд, Англия, Волпони отдавна е пионер в областта на регенерацията на цели зъби и служи за вдъхновение за много изследователи по целия свят. "Новото й изследване се занимава с ключов фактор в производството и потенциалната индустриализация на тази технология – използването на матрици при регенерация на цели зъби", каза Невеш, който не е участвал в проучването на Волпони.
Резултатите, добави той, подчертават важността от създаването на среда, която може да поддържа инженерството на цели зъби за клинично приложение: "Колкото повече изследователи допринасят за напредъка в тази област, толкова по-скоро човечеството ще може да пожъне ползите от него."
Други изследователи, работещи в същата област, използват разнообразни техники за отглеждане на зъби.
Кацу Такахаши и неговите колеги от Медицинския изследователски институт в болница Китано в Осака разработват лечение на основата на антитяло, целящо да насърчи растежа на зъби при хора със състояния като аодонтия, или вродена липса на зъби. Лечението е влязло в човешки клинични изследвания и може да бъде готово до края на десетилетието.
В края на 2024 г. екип, ръководен от Памела Йелик от Школата по дентална медицина на Университета Тафтс, отгледа в прасета човекоподобни зъби – създадени от човешки и свински клетки. За разлика от хората, прасетата възстановяват зъбите си няколко пъти в продължение на живота си. Крайната цел е да се стимулират клетките в човешката челюст да отглеждат нови зъби, без да се използват свински клетки.
В Университета на Вашингтон екип, ръководен от Ханеле Руохола-Бейкър, професор по биохимия и съдиректор на университетския институт по стволови клетки и регенеративна медицина, успешно е отгледал дентални пулпни стволови клетки от човешки стволови клетки, добити от дарени мъдреци: "Ние се стремим да разкрием молекулярния план на образуването на човешки зъби и да пресъздадем този процес в лабораторията", каза тя. "Докато проучването на Волпони изгражда зъбоподобни структури от съществуващи зъбни тъкани, нашата платформа генерира ключовите човешки типове клетки, формиращи зъби (от нулата), и ги насочва по автентични траектории на развитие."
Що се отнася до това кога плодовете на всички тези изследвания ще станат достъпни, Руохола-Бейкър вярва, че няма да се наложи да чакаме толкова дълго. "Въпреки че клиничното прилагане ще отнеме време, инерцията в тази област се ускорява, възвестявайки бъдеще, в което биологичното възстановяване или подмяна на зъби ще се превърне в реалистична възможност през идващото десетилетие", каза тя.
