Потеря зуба во взрослом возрасте может означать, что вам придется пройти сложный путь, часто ограничивающийся такими решениями, как установка титановых зубных имплантатов или пластиковых зубных протезов. Но что, если бы была альтернатива? Наука изучает возможность создания биоинженерных зубных имплантатов: человеческих зубов, выращенных в лабораторных условиях, которые могли бы заменить поврежденные. Группа исследователей экспериментирует с инновационной технологией, которая объединяет свиные и человеческие клетки для создания зубного имплантата, неотличимого от человеческого зуба: открывает ли это новые перспективы для будущего стоматологии? Давайте посмотрим вместе.
Современные альтернативы дентальным имплантатам
Здоровый зуб состоит из пульпы, содержащей нервы и кровеносные сосуды, окруженной слоями твердой ткани, называемой дентином, цементом и эмалью. The эмаль Это самая твердая ткань в организме, но она может подвергаться разрушению бактериями, вызывая кариес. Если кариозная полость достигнет пульпы, это может вызвать сильную боль (ну, вы все это знаете). Стоматологи могут удалить пораженные кариесом участки и заменить их пломбами, которые прослужат около 15 лет. Однако пломбы необходимо периодически менять, и каждый раз удаляется большая часть зуба.
«В конце концов... человек почти неизбежно потеряет этот зуб», — говорит он. Кристиан Миранда Френч, исследователь в Орегонский университет здоровья и науки
Сегодня, как уже упоминалось, те, кто потерял зуб, могут выбрать дентальный имплантат. Титановый винт, закрепленный в челюстной кости, увенчанный фарфоровой коронкой. Они выглядят как настоящие зубы и могут использоваться для жевания, но это не одно и то же.
Риски традиционной имплантации зубов
Если зубной имплантат не идеально совмещен с другими зубами, жевание может передавать неравномерные силы на окружающую челюстную кость, повреждая ее, объясняет Памела Йелик, научный сотрудник в Школа стоматологии при Университете Тафтса из Бостона. Кроме того, бактерии могут прилипать к зубные имплантаты, вызывая инфекции, такие как периимплантит, который может привести к потере костной массы.
«Заменить имплантат очень сложно, потому что сначала нужно восстановить всю костную ткань, которая со временем рассосалась», — говорит он. Йелик.
По этой причине на протяжении десятилетий Йелик стремится создать зубные заменители, более похожие на человеческие зубы, используя клетки, взятые из настоящих зубов и выращенные в лабораторных условиях для формирования структур, похожих на зубы. Цель состоит в том, чтобы создать зубные имплантаты функциональный. И насколько далеко это зашло?
Будущее за «свиными» зубами?
Для своих исследований Йелик использует клетки свиных челюстей, полученные на бойнях. У свиней на протяжении жизни вырабатывается несколько наборов зубов, поэтому в их челюстях содержатся клетки еще не сформировавшихся зубов, которые еще не прорезались. Йелик e Вейбо Чжан они берут эти клетки и выращивают их в лаборатории до тех пор, пока не получат «десятки миллионов» клеток. В предыдущих экспериментах Йелик и его коллеги высевали эти клетки на «каркасы» (биоразлагаемые структуры в форме зубов) и имплантировали их крысам. У крыс маленькие челюсти, поэтому каркасы были вставлены под кожу на животе животных.
Исследователи обнаружили, что, попав в живой организм, клетки начали организовываться в структуры, похожие на зубы.
«Они были маленькими, но их морфология была идентична морфологии зубов, которые формируются естественным образом», — говорит он. Йелик.
Дентальные имплантаты, созданные в лабораторных условиях
С тех пор команда работает над выращиванием человеческих зубов в лабораторных условиях. В своих последних исследованиях Йелик e Zhang они использовали клетки из донорских человеческих зубов. Чтобы создать более «естественный» каркас, они вырастили смесь свиных и человеческих клеток внутри каркасов, изготовленных из фрагментов свиных зубов. После нескольких недель нахождения в лабораторной чашке фрагменты зубов были имплантированы в челюсти шести поросят. Два месяца спустя команда удалила зубы, чтобы оценить их рост. Они обнаружили, что они начали расти так же, как здоровые взрослые зубы, даже образуя твердые слои цемента и дентина.
«Они очень похожи на зубы», — говорит он. Йелик, опубликовавший работу в журнале Трансляционная медицина стволовых клеток (Я связываю это здесь).
Шаг вперед к будущему стоматологии
Подводя итог: эти биоинженерные зубы обладают ключевыми свойствами натуральных зубов, которые отсутствуют у титановых имплантатов. Это может стать важным шагом на пути к созданию живых, функциональных, выращенных в лабораторных условиях человеческих зубов, которые могут интегрироваться с деснами и челюстями человека. Мы начинаем расшифровывать способ, которым природа кодирует клетки для формирования зубов, и однажды мы сможем создать функциональную биологическую замену зубов, которую можно будет вводить людям, нуждающимся в замене зубов.
При условии, что в это время клинические испытания в процессе в Японии не выпускают препараты, способные напрямую стимулировать рост наших естественных зубов. Два разных подхода, но с одной целью: вернуть нам улыбку.
