Регенерация зубов — биоинженерная технология, конечной целью которой является создание/воссоздание ( регенерация ) полноценных новых здоровых коренных зубов у человека .

Пересадка зубов человеку от эмбрионов

В 1980-е и 1990-е годы — проводились эксперименты по пересадке зубных зародышей от человеческих эмбрионов. Несмотря на успехи , массовой эта технология не стала.

Трансплантация зубов

Если зубы выросли в 2 ряда, или зуб испорчен, то на место испорченного зуба стоматолог может хирургическим путём пересадить зуб мудрости или зуб из второго ряда.

Хронология

• 2002 год — английские учёные научились выращивать практически целые, но непрочные зубы из отдельных клеток .
• 2007 год — японские учёные вырастили мышам практически полноценные новые зубы, но без корня .
• 2009 год — из стволовых клеток были выращены полноценные зубы для мышей, причём удалось вырастить даже зубной корень, ранее это не удавалось, но есть и проблема, она состоит в том, что выращенные зубы оказались немного меньше «родных» зубов .
• 2013 год — китайским ученым удалось вырастить человеческие зубы у мышей, из стволовых клеток полученных из мочи.
• 2015 год — ученым удалось вырастить новый молодой зуб на месте старого в пустой альвеоле. Для это они создали каркас зуба из натуральных материалов и вырастили в нём при помощи стволовых клеток и стимулятора роста новый зуб всего за 2 месяца .
• 2017 год — у мышей, при помощи вещества , используемого как средство борьбы с болезнью Альцгеймера, и другими нейродегенеративными заболеваниями, за счёт ингибирования и связывания белка в клетках пульпы, удалось стимулировать деление стволовых клеток и направить их развитие по пути одонтобластов — клеток, длинные отростки (трубочки) которых формируют основу дентина. Опыты прошли успешно , что открывает путь к регенерации зубов.
• 2018 год — искусственный процесс подражает естественному: рекомбинантный эластиноподобный биополимер инициирует и направляет рост нанокристаллов апатита. Похожим образом все происходит в человеческом организме .
• 2019 год — Молекулярные биологи из университета Плимута (Великобритании) изучали методики, позволяющие «естественным» образом восстанавливать человеческие зубы. Проследив за ростом резцов у мышей, учёные открыли набор генов и сигнальных молекул, управляющих этим процессом.
• 2020 год — доктор Джереми Мао и его коллеги из колумбийского университета (США) предложили использовать стволовые клетки для выращивания зубов, отсутствующее костное образование планируется заменять стволовыми клетками. Из-за этого процесс регенерации и восстановление будут достаточно быстрыми. Чтобы вырастить новые зубы прямо во рту человека на это потребуется, по их данным, около 2,5 месяцев. Другой профессор Джереми Мао тоже из колумбийского университета сделал каркас из натуральных материалов, который по форме был похож на реальный зуб, и поместил в зуб стимулятор роста. Подопытному животному он внедрил зачаток такого зуба в пустую альвеолу. Пористая структура каркаса позволила стволовым клеткам организма животного мигрировать в эту конструкцию. В среднем спустя 9 недель у испытуемых вырастали зубы, которые идеально приживались с восстановлением периодонтальных связок .
• 2021 год — японские ученые предложили выращивать зубы с помощью моноклональных антител. Опыты проводились на мышах, антитела к гену USAG-1 могут стимулировать рост зубов у мышей. При этом одного приема антитела достаточно, чтобы запустить процесс формирования целого зуба. Старт клинических исследований препарата запланирован на лето 2024 года, и в случае подтверждения безопасности ученые планируют сделать данную терапию доступной для всех людей не ранее 2030 года.

Эксперименты на животных

Китайские исследователи показали, что для создания органов и тканей, в том числе зубов могут быть использованы стволовые клетки, полученные из мочи. Для начала они превратили клетки, собранные из мочи, в ИПСК . Затем из культуры клеток ИПСК получили эпителиальные клетки, соединённые между собой в виде плоского листа. Смешав эти клетки с эмбриональными клетками мезенхимы мыши, они пересадили их мышам. Три недели спустя выросло образование, физически и структурно напоминающее человеческие зубы и содержащее пульпу, дентин и клетки, формирующие эмаль. По мнению некоторых учёных, модифицировав этот метод, можно будет создавать биоинженерные зачатки зуба in vitro, а затем трансплантировать их в челюсть пациента, чтобы вырос полностью функциональный зуб.

Способы

• Наружный — зуб выращивается отдельно и имплантируется пациенту.
• Внутренний — зуб выращивается непосредственно в полости рта пациента.

Регенерация зубов в природе

Этот раздел не завершён . Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Акулы постоянно в течение жизни меняют зубы, у акул от 280 до 200 тысяч зубов одновременно в зависимости от вида, зубы регенерируют от нескольких дней до 2-х месяцев.

Крокодилы тоже регенерируют зубы, они за жизнь меняют около 3 000 зубов.

Примечания

Литература

• LBOUTOUNNE, H. (2021). Cell Reprogramming Technology Advances and Exploration of Human Teeth Renewal Capacity. Int J Dentistry Oral Sci, 8(2), 1420—1425. doi :
• Alaohali, A., Salzlechner, C., Zaugg, L. K., Suzano, F., Martínez, A., Gentleman, E., & Sharpe, P. T. (2021). GSK3 Inhibitor-Induced Dentinogenesis Using a Hydrogel. Journal of Dental Research, 00220345211020652. PMID doi :
• Olaru, M., Sachelarie, L., & Calin, G. (2021). Hard Dental Tissues Regeneration—Approaches and Challenges. Materials, 14(10), 2558. PMID PMC doi :
• Sharma, D., Mathur, V.P. & Satapathy, B.K. Biodegradable and Biocompatible 3D Constructs for Dental Applications: Manufacturing Options and Perspectives. Ann Biomed Eng (2021).
• Balic, A. (2019). . Stem Cells, 37(1), 26-32. doi :
• Popa, E. M., Buchtova, M., & Tucker, A. S. (2019). Revitalising the rudimentary replacement dentition in the mouse. Development, 146(3), dev171363. PMID doi :
• Hermans, F., Hemeryck, L., Lambrichts, I., Bronckaers, A., & Vankelecom, H. (2021). Intertwined signaling pathways governing tooth development: A give-and-take between canonical Wnt and Shh. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 3043. PMID PMC doi :
• Square, T. A., Sundaram, S., Mackey, E. J., & Miller, C. T. (2021). Distinct tooth regeneration systems deploy a conserved battery of genes. EvoDevo, 12(1), 1-17. PMID PMC doi :
• Jackman, W. R., Moon, Y., Anderson, D. R., DeFusco, A. A., Nguyen, V. M., Liu, S. Y., ... & Jowdry, A. L. (2022). Identification and characterization of a dlx2b cis-regulatory element both sufficient and necessary for correct transcription during zebrafish tooth development. bioRxiv. doi :
• Kim, E. J., Mai, H. N., Lee, D. J., Kim, K. H., Lee, S. J., & Jung, H. S. (2021). Strategies for differentiation of hiPSCs into dental epithelial cell lineage. Cell and tissue research, 386(2), 415-421. doi :

См. также

Ссылки

• от 13 марта 2016 на Wayback Machine // Discovery, 2013
• Wu, P., Wu, X., Jiang, T. X. et al. & Chuong, C. M. (2013). Specialized stem cell niche enables repetitive renewal of alligator teeth. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(22), E2009-E2018.
• // Sciencemag, 2009
• Lai, W. F., Lee, J. M., & Jung, H. S. (2013) . Cellular and Molecular Life Sciences, 1-11. DOI: 10.1007/s00018-013-1518-7