Tradycyjne podejścia do leczenia uszkodzonych zębów – plomby i implanty – nie są pozbawione wad. Plomby, choć powszechne i relatywnie tanie, mają ograniczoną trwałość i mogą prowadzić do dalszego osłabienia struktury zęba. Implanty zaś wymagają inwazyjnych procedur chirurgicznych, integracji z kością i nigdy w pełni nie odtwarzają naturalnych właściwości biologicznych zębów.
Czytaj też: Ząb w oku. Nieprawdopodobna operacja przywraca wzrok, gdy nie ma już innych opcji
Tymczasem naukowcy z King’s College London, we współpracy z Imperial College London, ogłosili przełom: udało im się stworzyć w laboratorium środowisko, które pozwala komórkom zainicjować proces formowania się zębów, podobny do tego, jaki zachodzi naturalnie w rozwijającym się organizmie. W efekcie możliwe stało się wytworzenie zalążków zębów z wykorzystaniem komórek pacjenta – rozwiązania, które nie tylko mogą się regenerować, ale także integrować z tkankami jamy ustnej. Szczegóły opisano w czasopiśmie ACS Macro Letters.
Zęby z probówki mogą zapoczątkować nową erę stomatologii
Kluczem do sukcesu był nowatorski biomateriał – specjalny hydrożel opracowany we współpracy z Imperial College – który naśladuje naturalną macierz zewnątrzkomórkową. To właśnie ona pozwala komórkom „rozmawiać” ze sobą, czyli wymieniać sygnały molekularne niezbędne do różnicowania się i przekształcania w określone typy komórek. W tym przypadku – w komórki zębowe.
Czytaj też: Ten lek sprawi, że odrosną nam zęby. Testy na ludziach ruszają już za kilka miesięcy
Jak tłumaczy Xuechen Zhang z King’s College London, wcześniejsze próby hodowli zębów w laboratorium zawodziły, ponieważ wszystkie sygnały były przekazywane naraz – co zaburzało proces różnicowania komórkowego. Nowy materiał pozwala na ich stopniowe uwalnianie, dzięki czemu możliwe jest odtworzenie warunków znanych z embrionalnego rozwoju uzębienia:
Stworzyliśmy materiał, który imituje środowisko biologiczne komórek w organizmie. Dzięki temu, gdy wprowadziliśmy hodowane komórki, mogły one nawzajem wysyłać do siebie sygnały i inicjować proces tworzenia zęba.
Jednym z największych atutów tego podejścia jest jego potencjał do stworzenia zębów w pełni biokompatybilnych z organizmem pacjenta. Hodowane z własnych komórek, zęby nie są traktowane przez układ odpornościowy jako ciało obce. Dzięki temu ryzyko odrzutu, typowe dla implantów, znika. Co więcej, zęby te – jako tkanka żywa – mogą się regenerować i dostosowywać do zmian w jamie ustnej, podobnie jak naturalne uzębienie.
Xuechen Zhang dodaje:
W przeciwieństwie do implantów, które są sztywne i niezmienne, ząb wyhodowany z komórek pacjenta może rosnąć, regenerować się i integrować z kością. To ogromna przewaga nie tylko biologiczna, ale też funkcjonalna.
Naukowcy rozważają dwie główne ścieżki zastosowania technologii: przeszczepienie młodych komórek zębowych bezpośrednio w miejsce ubytku, gdzie mogłyby rosnąć w naturalnym środowisku jamy ustnej, albo wyhodowanie całych zębów in vitro i późniejsze ich chirurgiczne wszczepienie.
Podczas gdy niektóre zwierzęta – takie jak rekiny czy słonie – mogą wymieniać zęby przez całe życie, człowiek ma do dyspozycji tylko dwa zestawy: mleczny i stały. Utrata któregoś z zębów po zakończeniu procesu wymiany oznacza trwały deficyt. Tymczasem wizja biologicznego „trzeciego zestawu” – możliwego do wyhodowania dzięki inżynierii tkankowej – staje się coraz bardziej realna.
Dr Ana Angelova Volponi, współautorka badania, zauważa, że badania nad regeneracją zębów wpisują się w szerszy nurt medycyny regeneracyjnej, który ma na celu wykorzystanie biologii do naprawy lub zastępowania uszkodzonych tkanek i narządów:
W miarę jak ta dziedzina się rozwija, integracja tak innowacyjnych technik ma potencjał do zrewolucjonizowania stomatologii. Nasze badania pokazują, że możliwe jest tworzenie bardziej naturalnych, trwałych i biologicznie zgodnych rozwiązań dla pacjentów.
Choć badania są jeszcze na wczesnym etapie, zespół z King’s College London pracuje już nad kolejnymi krokami niezbędnymi do przeniesienia technologii z laboratorium do praktyki klinicznej. Wyzwania są nie tylko techniczne – jak zapewnienie precyzyjnej kontroli nad wzrostem tkanek – ale również regulacyjne i etyczne. Trzeba będzie udowodnić bezpieczeństwo, skuteczność i trwałość nowej technologii w warunkach klinicznych, co wymaga czasu i szeroko zakrojonych badań z udziałem pacjentów.
Zespół z Londynu ma jednak na koncie ponad dekadę badań nad hodowlą zębów i nie zamierza zwalniać tempa. Jeśli kolejne etapy zakończą się sukcesem, stomatologia może przejść największą rewolucję od czasu wynalezienia amalgamatów i implantów – rewolucję, która nie polega na wypełnianiu luk sztucznymi materiałami, lecz na przywracaniu naturalnej biologii.
