Наращивание натуральной эмали должно стать лучшей альтернативой, чем пломба.
Человеческое тело, несмотря на всю свою красоту, как и все, построенное эволюцией, имеет много недостатков. В то время как у акул новые зубы вырастают на протяжении всей жизни, взрослые люди получают один набор, который должен служить на протяжении многих десятилетий.
Микс из богатой сахаром диеты, плохой гигиены и слишком дорогого медицинского обслуживания приводит к тому, что 2,5 миллиарда человек во всем мире страдают от кариеса, когда кислота, которую вырабатывают бактерии во рту, разъедает твердую эмаль зуба.
The Economist рассказывает, что ученые из University of Washington предлагают альтернативу традиционным пломбам. Это стволовые клетки, способные превращаться в клетки любого другого типа в организме. Исследователи утверждают, что вскоре может появиться возможность использовать их для восстановления зубной эмали естественным путем.
Первым шагом для ученых было выяснить, как именно производится эмаль. Это было не так просто, поскольку клетки, которые создают эмаль и известны как омелобласты, исчезают вскоре после того, как взрослые зубы человека заканчивают расти. Чтобы обойти эту проблему, исследователи обратились к образцам тканей обортированных человеческих плодов. Их ткани содержат большое количество функционирующих омелобластов.
Затем исследователи проверили, какие гены были особенно активны в клетках, производящих эмаль. Зубная эмаль состоит в основном из фосфата кальция; гены, которые кодируют белки, предназначенные для связывания с кальцием, были особенно активными. Также исследователи обратили внимание на другой тип клеток, который называется одонтобластами. Эти клетки экспрессируют гены, вырабатывающие дентин — еще один тип твердой ткани, находящейся под наружной эмалью.
Вооружившись этой информацией, ученые проверили, можно ли «убедить» стволовые клетки трансформироваться в амелобласты. Команда разработала коктейль из лекарств, предназначенный для активации генов, которые обнаруживаются в функционирующих амелобластах. Это сработало: сконструированные амелобласты получали те же белки, что и натуральные клетки. А другой коктейль заставил стволовые клетки стать одонтобластами.
Совместное же культивирование клеток дало то, что исследователи называют органоидами — сгустки ткани в чашке Петри, имитирующие биологические органы. Органоиды с удовольствием изготавливали химические компоненты эмали. Наличие обоих типов клеток, казалось, имело решающее значение: если одонтобласты присутствовали рядом с амелобластами, то гены, кодирующие белки эмали, сильнее проявлялись, чем когда амелобласты были в одиночестве.
На данный момент работа является скорее доказательством возможности новой концепции, чем прототипом нового типа лечения. Следующим шагом должна стать попытка еще больше повысить производство эмали с целью в конце концов начать клинические испытания. Надежда заключается в том, что однажды медицинские версии полученных органоидов можно будет использовать в качестве биологических имплантов для регенерации испорченных зубов пациента.
Терапия на основе стволовых клеток — не единственная движущаяся в сторону клинических испытаний. Другой класс методов лечения известен как «биомиметический ремонт». Он включает в себя восстановление коронки зуба с использованием синтетических белков, которые похожи на человеческую эмаль. В отличие от лечения стволовыми клетками, белки в этом случае могут быть включены в зубную пасту, жидкость для полоскания рта и даже капли от кашля. Но синтетические составы могут быть менее прочными, чем натуральная человеческая эмаль.
Потребуется время, чтобы хоть одна из технологий дошла до стоматологических кабинетов. Один вопрос — насколько прочной будет эмаль, изготовленная амелобластами; другой — как лучше доставить стволовые клетки в рот пациента. Однако команда отмечает, что полученные результаты многообещающие. Пока же любой дантист скажет вам, что профилактика лучше лечения.
Комментарии