Czy tradycyjne wypełnienia i implanty mogą niedługo odejść do lamusa? Badania naukowców z King’s College London wskazują, iż pacjenci być może już niedługo będą mogli „wyhodować” własne, naturalne zęby. Kluczem okazał się specjalny biomateriał, który pozwala komórkom skutecznie się ze sobą komunikować – jedna komórka może „poinformować” drugą, iż czas rozpocząć proces różnicowania się w komórkę zębową.
Choć u niektórych gatunków zwierząt zdolność do ciągłego odnawiania uzębienia jest czymś naturalnym, ludzie przez całe swoje życie dysponują tylko dwoma kompletami własnych zębów. Możliwość ich regeneracji byłaby milowym krokiem w rozwoju stomatologii regeneracyjnej – nic więc dziwnego, iż badania nad takimi rozwiązaniami realizowane są w ośrodkach naukowych na całym świecie.
Nowa era biologicznej stomatologii
Nad przełomową technologią już od ponad dekady pracują naukowcy z Wydziału Stomatologii King’s College London. Dr Xuechen Zhang, jeden z głównych badaczy w projekcie, podkreśla: – Współczesne wypełnienia nie są idealnym rozwiązaniem. Z czasem osłabiają strukturę zęba i mają ograniczoną trwałość. Implanty wymagają z kolei dość inwazyjnych zabiegów chirurgicznych i odpowiednich warunków w obrębie kości. Oba rozwiązania nie są też naturalne i nie przywracają pełnej funkcji naturalnego zęba, co w dłuższej perspektywie może powodować komplikacje.
Na kolejnym etapie swoich prac, zrealizowanym we współpracy z Imperial College London, zespół naukowców odkrył, jak stworzyć w warunkach laboratoryjnych środowisko umożliwiające rozwój zębów. Kluczem okazał się specjalny biomateriał, który pozwala komórkom skutecznie się ze sobą komunikować – jedna komórka może „poinformować” drugą, iż czas rozpocząć proces różnicowania się w komórkę zębową. To przełom, który umożliwia odwzorowanie warunków naturalnego rozwoju zęba.
– Wspólnie z zespołem z Imperial College opracowaliśmy materiał, który naśladuje tzw. matrycę – środowisko otaczające komórki w organizmie. Dzięki temu komórki mogły komunikować się między sobą i rozpocząć proces formowania się zęba – wyjaśnia dr Zhang. – Wcześniejsze próby zawodziły, ponieważ sygnały były przekazywane jednorazowo. Nowy materiał uwalnia je stopniowo, tak jak dzieje się to w organizmie człowieka.
Od laboratorium do gabinetu stomatologicznego
Naukowcy pracują teraz nad sposobem przeniesienia zębów z laboratorium do jamy ustnej pacjenta. – Rozważamy dwa podejścia. Możemy przeszczepić młode komórki zębowe bezpośrednio w miejscu brakującego zęba i pozwolić im rozwijać się w jamie ustnej. Alternatywnie, możemy wyhodować cały ząb w laboratorium, a następnie wszczepić go pacjentowi. W obu przypadkach niezbędne jest rozpoczęcie procesu rozwoju zęba w warunkach laboratoryjnych – mówi dr Zhang.
Prace prowadzone na King’s College London wpisują się w szerszy nurt medycyny regeneracyjnej, której celem jest wykorzystanie potencjału biologii do naprawy lub zastępowania uszkodzonych tkanek i narządów. Zamiast polegać na sztucznych materiałach – w tym przypadku wykorzystywanych np. do tworzenia protez albo implantów – badacze dążą do stworzenia w pełni naturalnych rozwiązań z wykorzystaniem komórek macierzystych i bioinżynierii.
– W miarę jak nasza dziedzina się rozwija, integracja nowatorskich technologii, takich jak ta, może całkowicie odmienić oblicze stomatologii. Oferujemy trwałe, skuteczne i biologicznie kompatybilne rozwiązania w zakresie odbudowy uzębienia – dodaje dr Ana Angelova Volponi, uczestnicząca w pracach zespołu.
Wyniki tego etapu badań opisano w artykule „Generating Tooth Organoids Using Defined Bioorthogonally Cross-Linked Hydrogels” opublikowanym na łamach „ACS Macro Letters Journal”.
Postępująca cyfryzacja w stomatologii ma wiele zalet: pozwala stawiać diagnozy szybciej i bardziej precyzyjnie, skraca czas leczenia, poprawia komfort pacjenta. Nie można jednak przy tym zapominać o pewnych związanych z nią zagrożeniach. – Poleganie tylko i wyłącznie na cyfrowych rozwiązaniach, zwłaszcza automatycznych, jest ewidentnym błędem. To lekarz powinien mieć cały czas pełną kontrolę nad całym procesem diagnostyki i leczenia, a narzędzi cyfrowych używać właśnie jako narzędzi – mówi lek. dent. Paweł Machała – specjalista ortodoncji posiadający wieloletnie doświadczenie w leczeniu aparatami stałymi i ruchomymi oraz prowadzący kompleksowe terapie ortodontyczno-chirurgiczne.
Źródło: https://www.kcl.ac.uk/
