Polacy chcą wyhodować "trzecie" zęby. Nowa metoda wyeliminuje stosowanie implantów?

Naukowcy opracowali innowacyjną metodę tworzenia tkanek opartą na dziąsłach i obecnych w nich komórkach macierzystych. Metoda może być wykorzystywana w tworzeniu tkanki nerwowej, chrzęstnej i kostnej. Rozwiązanie daje nadzieję między innymi osobom, które straciły zęby.

Niewykorzystany potencjał dziąseł

Już kilka lat temu stało się jasne, że dziąsło ma znaczny potencjał regeneracyjny. Niedawno udało się potwierdzić obecność w dziąsłach mezenchymalnych komórek macierzystych. Naukowcy z Politechniki Warszawskiej, Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu oraz Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu w ramach projektu badawczego SteamScaf mają zamiar stworzyć innowacyjne rozwiązanie polegające na wyhodowaniu "trzecich" zębów.

Eksperci dostrzegają ogromny potencjał dziąseł do przekształcania się w inne struktury, które z pozytywnym skutkiem można zastosować w medycynie. Badacze podkreślają, że jeśli pomysł się powiedzie, to "z pobranych z własnego dziąsła komórek będzie można wytwarzać zawiązki zębów, odbudować strukturę nerwów obwodowych dla tych, którzy potrzebują ich przeszczepu, czy chrząstkę np. dla sportowców, którzy doznali poważnych kontuzji w obrębie stawów".

- Dlatego wyszliśmy z założenia, że dziąsło, a szczególnie jedna populacja jego komórek, może stać się bazą do tworzenia innych tkanek, np. nerwowej, kostnej czy chrzęstnej – tłumaczy kierownik badań dr inż. Agnieszka Gadomska-Gajadhur.

Naukowcy w pierwszej kolejności pobierają fragmenty dziąseł. Obecnie korzystają z dziąseł świń, ponieważ nie mieli dostępu do odpowiedniej ilości materiału ludzkiego, jednak w przyszłości będzie to dziąsło tej samej osoby, dla której ma być stworzony implant. Potem następuje izolacja pożądanych komórek, z których pozyskuje się wyselekcjonowane komórki macierzyste. Specjaliści mogą zróżnicować je w wybranym kierunku.

Regeneracja tkanek a nauka

Badania, nad którymi pracują polscy naukowcy, zaliczają się do inżynierii tkankowej, służącej do wytwarzania funkcjonalnych zamienników tkanek, a nawet całych narządów. Z jednej strony to połączenie wiedzy chemicznej i medycznej, a z drugiej - inżynierii materiałowej. Dzięki temu uszkodzone i trudne do wyleczenia tkanki mogą zostać zregenerowane.

Istotnym elementem wykorzystanym w inżynierii tkankowej są hodowle komórkowe. Jeszcze niedawno jedyną metodą do ich prowadzenia były płytki Petriego, czyli płaskie, szklane naczynka. Od niedawna coraz częściej naukowcy korzystają z hodowli trójwymiarowych.

Hodowle trójwymiarowe znacznie lepiej odzwierciedlają warunki, jakie panują w organizmie. By je uzyskać, potrzebne są specjalne rusztowania, czyli przyszłe implanty. Właśnie na nich komórki mogą wzrastać i się namnażać. - W naszych hodowlach na specjalnych rusztowaniach lub w tzw. sferoidach komórki rosną przestrzennie, we wszystkich trzech wymiarach – wyjaśnia kierownik badania.

Innowacyjne rozwiązanie

Naukowcy postawili na kompleksowe podejście i sami stworzyli materiały, z których zbudowane są rusztowania. Jak informują – zostały już zgłoszone do opatentowania. Rusztowania różnią się od siebie w zależności od tego, jaka tkanka ma z nich powstać. Choć materiał bazowy jest różny, to wszystkie mają dwie wspólne cechy, czyli są bioresorbowalne i naturalne dla naszego ciała.

Cały proces odbywa się poza organizmem, a pacjentowi wszczepiałoby się jedynie gotowy fragment wyhodowanej tkanki. Dzięki temu, że składają się z cząsteczek, które organizm zna i potrafi je metabolizować, po czasie, kiedy implant wypełni swoje zadanie, ulegną rozkładowi, a jego resztki zostaną usunięte z organizmu. To ogromny sukces, ponieważ pozwala pozbyć się problemu powikłań oraz odrzuceń, do jakich często dochodzi po przeszczepach tkanek.

Nadzieja dla osób, które straciły zęby, ale nie tylko

- Nasze największe plany dotyczą tkanki nerwowej. Taką wyhodowaną w warunkach laboratoryjnych tkankę moglibyśmy wykorzystywać do przeszczepów np. nerwów obwodowych czy przeszczepów w obrębie rdzenia kręgowego u osób sparaliżowanych – tłumaczy kierownik badania.

Choć naukowcy swoje rozwiązanie mogą wykorzystać w różnych sposób, wskazują przede wszystkim na stomatologię. - Byłby to ratunek dla wielu osób, które straciły zęby, czy to w wyniku choroby, czy wypadku, czy próchnicy, a nie mogą mieć założonych klasycznych implantów - mówi dr Agnieszka Gadomska-Gajadhur.

Ekspertka podkreśla, że obecnie pojawia się coraz więcej przypadków zapaleń wokół implantów zębów, a obecnie nie są znane skuteczne sposoby ich leczenia. Nowa metoda opracowana przez polskich badaczy mogłaby posłużyć jako gotowe rozwiązanie.