Новое исследование сообщает, что однажды поврежденные зубы можно будет восстановить с помощью «живых пломб», созданных из стволовых клеток.
Согласно отчету, недавно опубликованному в журнале Developmental Cell , в лаборатории исследователи индуцировали стволовые клетки для формирования небольших многоклеточных мини-органов, которые выделяют белки, образующие зубную эмаль.
«Это важный первый шаг к нашей долгосрочной цели по разработке методов лечения на основе стволовых клеток для восстановления поврежденных зубов и регенерации утраченных», — соавтор доктор Хай Чжан, профессор восстановительной стоматологии в Вашингтонском университете. Школы стоматологии, говорится в школьном выпуске новостей.
Зубная эмаль – самая твердая ткань в организме человека. Он защищает зубы от механических воздействий при жевании и помогает им противостоять кариесу, отмечают исследователи в справочных заметках. Эмаль производится во время формирования зубов специальными клетками, называемыми амелобластами. Клетки отмирают, когда зубы заканчивают расти, не оставляя организму возможности восстанавливать или регенерировать поврежденную эмаль.
Целью этого исследования было создание амелобластов в лаборатории.
Во-первых, исследователи использовали секвенирование РНК, чтобы выяснить, почему некоторые эмбриональные стволовые клетки развиваются в эти высокоспециализированные клетки, продуцирующие эмаль.
Благодаря этому секвенированию они создали серию «моментальных снимков», которые отслеживали каждую стадию развития клетки, а также гены, активные на этих стадиях.
Затем компьютерный анализ определил вероятные серии активности генов, которые должны были произойти, чтобы стволовые клетки превратились в амелобласты.
«Компьютерная программа предсказывает, как вы доберетесь отсюда туда, дорожную карту, план, необходимый для создания амелобластов», — сказала руководитель проекта Ханнеле Руохола-Бейкер, профессор биохимии и заместитель директора Медицинского института стволовых клеток и регенеративной медицины Университета Вашингтона. .
Следуя по пути, проложенному компьютерным анализом, исследователи после долгих проб и ошибок уговорили недифференцированные стволовые клетки человека превратиться в амелобласты.
Они сделали это, используя химические сигналы, которые активировали различные гены в стволовых клетках, имитируя путь естественного развития.
Исследователи также впервые идентифицировали тип клеток зуба, называемый субодонтобластом, который, по-видимому, является предшественником одонтобластов, типом клеток, имеющим решающее значение для формирования зубов.
Вместе, по мере своего развития, клетки образовывали небольшие трехмерные многоклеточные мини-органы, называемые органоидами.
Эти органоиды собрались в структуры, подобные тем, которые наблюдаются в развивающихся человеческих зубах, и начали секретировать три белка, необходимых для эмали: амелобластин, амелогенин и эмалелин.
Затем белки начали формироваться и минерализоваться, что необходимо для формирования твердой зубной эмали.
Усовершенствовав процесс, исследовательская группа надеется сделать эмаль такой же прочной, как и у естественных зубов, а затем разработать способы использования этой эмали для восстановления поврежденных зубов, сказал Чжан.
Созданная в лаборатории эмаль когда-нибудь может быть использована для заполнения полостей и других дефектов. Еще более амбициозной целью было бы создание «живых пломб», которые будут расти и восстанавливать кариес, сказал Руохола-Бейкер в пресс-релизе.
Такие «живые пломбы» могут даже использоваться для выращивания зубов, полученных из стволовых клеток, которые могли бы полностью заменить утраченные зубы.
«Возможно, наконец, наступит век живых пломб и регенеративной стоматологии человека в целом», — добавил Руохола-Бейкер.
Спасибо за информацию