Стволовые клетки могут когда-нибудь создать новый зубной эмаль или ‘живые пломбы
Stem cells may someday create new tooth enamel or 'living fillings''.
Поврежденные зубы в будущем можно будет восстановить с помощью «живых пломб», созданных из стволовых клеток, сообщает новое исследование.
В лаборатории исследователи вызвали у стволовых клеток формирование маленьких многоклеточных мини-органов, выделяющих белки, формирующие зубную эмаль, говорится в сообщении, опубликованном 14 августа в журнале Developmental Cell.
«Это критический первый шаг к нашей долгосрочной цели разработки стволовых клеточных методов лечения для восстановления поврежденных зубов и регенерации потерянных», – сказал соавтор доктор Хай Чжан, профессор восстановительной стоматологии Университета штата Вашингтон, в пресс-релизе университета.
Зубная эмаль является самой твердой тканью в организме человека. Она защищает зубы от механических нагрузок при жевании и помогает им сопротивляться разрушению, говорят исследователи в сопроводительных заметках.
- Ослепшие от химических ожогов пациенты восстановили зрение благодар...
- Средний возраст американцев все чаще употребляют марихуану и злоупо...
- Ревматоидный артрит низкие дозы стероидов не вызывают значительного...
Эмаль образуется во время формирования зубов специальными клетками, называемыми амелобластами. Когда зубы заканчивают расти, эти клетки погибают, не оставляя организму возможности восстановить поврежденную эмаль.
Целью этого исследования было создание амелобластов в лаборатории.
В начале исследователи использовали секвенирование РНК, чтобы выяснить, почему некоторые плодовые стволовые клетки превращаются в эти высокоспециализированные клетки, производящие эмаль.
С помощью этого секвенирования они создали серию «снимков», отслеживающих каждый этап развития клетки, а также гены, активные на каждом из этих этапов.
При помощи компьютерного анализа были определены вероятные последовательности активности генов, необходимые для превращения стволовых клеток в амелобласты.
«Компьютерная программа предсказывает, как пройти путь отсюда к туда, дорожную карту, чертеж, необходимые для построения амелобластов», – сказала руководитель проекта Ханнеле Руохола-Бейкер, профессор биохимии и заместитель директора Института стволовых клеток и регенеративной медицины Университета Вашингтона.
Следуя указанному в компьютерном анализе пути, исследователи после множества проб и ошибок превратили недифференцированные человеческие стволовые клетки в амелобласты.
Они сделали это, используя химические сигналы, активировавшие разные гены в стволовых клетках, имитируя путь естественного развития.
Исследователи также впервые выявили тип клеток зуба, называемый субодонтобластом, который, кажется, является предшественником одонтобластов, клеток, необходимых для формирования зуба.
Вместе с развитием клетки формировали маленькие трехмерные многоклеточные мини-органы, называемые органоидами.
Эти органоиды самоорганизовывались в структуры, похожие на те, которые наблюдаются при развитии человеческих зубов, и начинали выделять три белка, необходимых для эмали: амелобластин, амелогенин и энамелин.
Затем белки начинали образовываться и минерализоваться, что является неотъемлемым этапом формирования твердой зубной эмали.
Усовершенствуя процесс, исследовательская группа надеется создать эмаль, столь же прочную, как эмаль в естественных зубах, а затем разработать способы использования этой эмали для восстановления поврежденных зубов, сказал Чжан.
Созданную в лаборатории эмаль в будущем можно будет использовать для заполнения полостей и других дефектов. Более амбициозной целью было бы создание «живых пломб», которые могли бы расти и восстанавливать полости, – сказала Руохола-Бейкер в пресс-релизе.
Такие «живые пломбы» могут быть использованы даже для выращивания зубов, полученных из стволовых клеток, которые могут полностью заменить потерянные зубы.
«Это может быть, наконец, «веком живых пломб» и регенеративной стоматологии в целом», – добавила Руохола-Бейкер.
Дополнительная информация
На HealthDay есть больше информации о восстановлении поврежденного зуба.
ИСТОЧНИК: Университет медицины штата Вашингтон, пресс-релиз, 14 августа 2023 года
