Альтернатива зубних імплантів: нові зуби вперше виростили в роті, але не людському

Останні 20 років вчені маніпулюють генами, щоб вирощувати людські клітини там, де це здається нереальним. Раніше вчені вже виростили людські вуха і шкіру на мишах; людські нирки були вирощені у свинячих животах, але тепер вчені пішли далі, пише Popular Science.

Більша частина цих експериментів проводяться заради того, щоб одного разу генетично модифіковані тварини змогли використовуватися для створення запасних органів і тканин, які зможуть бути використані пацієнтами-людьми, які не мають доступу до донорів. У новому дослідженні, опублікованому в журналі Stem Cells Translational Medicine, вчені виявили, що вирощені в лабораторії клітини людських зубів можна використовувати для вирощування зубів у роті свині.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Автори роботи, дослідники-стоматологи з Університету Тафтса, вважають, що отримані ними результати колись можна буде використати для розроблення біологічних замінників зубів, які можна буде використовувати замість недосконалих синтетичних імплантатів, що використовуються сьогодні.

Під час дослідження вчені взяли клітини з пульпи людського зуба, а потім змішали їх із клітинами емалі свинячого зуба і висіяли на "каркас". Потім їх вирощували in vitro в біореакторі протягом тижня, щоб допомогти клітинам розмножуватися. Далі відновлений зубний зачаток, частково людський, а частково свинячий, імплантували в нижні щелепи кількох піддослідних тварин. Уже через кілька місяців учені спостерігали утворення "тканин, схожих на зуби".

У роті свині було видно її звичайні гострі, схожі на бивні ікла, розташовані поруч із дрібнішими, трохи більш людськими зубними виступами. Передбачається, що щось подібне, ймовірно, може статися й у людей. Автори дослідження вважають, що подібну зубну конструкцію можна "висіяти" в тканині ясен людини й в кінцевому підсумку змусити її вирости в повністю сформований зуб.

Утім, автори дослідження визнають, що такий підхід може бути вельми ризиковим. Річ у тім, що клітини зубів, які продовжують рости нескінченно, можуть стати раковими.

Синтетичні зубні імплантати не ідеальні

Зубні імплантати, які зазвичай виготовляють із титану або титанового сплаву, а потім угвинчують у щелепну кістку пацієнта, стали популярнішою альтернативою зубним протезам останніми роками.

Дослідження команди з Національного інституту охорони здоров'я показують, що тенденція до збільшення кількості зубних імплантатів, імовірно, буде лише тривати. Але навіть попри те, що імплантати кращі, ніж відсутність зубів, вони не ідеальні.

Наприклад, повторне жування зміщених синтетичних зубів може призвести до пошкодження щелепної кістки, а в гіршому разі — до відмови від імплантатів. Бактерії на імплантатах також можуть стати причиною розвитку потенційно небезпечних інфекцій. Водночас натуральні зуби не потрібно свердлити — вони прикріплені до щелепи за допомогою зв'язкових тканин, що теоретично може знизити ризик пошкодження щелепи в майбутньому.

Під час експерименту вчені використали шість дворічних мінісвиней і хірургічним шляхом видалили їм треті різці та перші премоляри. Зазначимо, що мінісвиней обрали не просто так: їхні нижні щелепи за розміром і анатомією схожі на людські. Далі команда помістила біоінженерні зубні конструкції в отвори для видалення. Через два і чотири місяці дослідники знову перевірили й виявили докази успішного росту зубів приблизно у 50% свиней.

Зазначимо, що раніше вчені провели експеримент із двомісячними тваринами, проте результати не були настільки позитивними. Передбачається, що зуби, які з'являлися з віком, ймовірно зміщували гібридні конструкції.

Результати нового дослідження є перспективним, проте є лише першою сходинкою до вирощування натуральних зубів. Автори дослідження зазначають, що зуби, які виросли у мінісвиней, не досягли розміру повного людського зуба і, ймовірно, не витримають регулярного використання. Будуть потрібні додаткові дослідження на цю тему, щоб зрештою вчені змогли розпочинати експерименти на людях.

Раніше Фокус писав про те, чому у доісторичних людей такі білі й рівні зуби.