Русская Википедия:Выращивание зубов

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Выращивание 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[1], массовой эта технология не стала.

Трансплантация зубов

Файл:Autotransplantation of wisdom tooth into unrestorable first permanent molar position.jpg
трансплантация собственных 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[2].
  • 2007 год — японские учёные вырастили мышам практически полноценные новые зубы, но без корня[3].
  • 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[4].
  • 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[5][6].
  • 2017 год — у мышей, при помощи вещества Tideglusib (NP-12, NP031112), используемого как средство борьбы с болезнью Альцгеймера, и другими нейродегенеративными заболеваниями, за счёт ингибирования и связывания белка GSK3 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[7], 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[8].
  • 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.[9][10]
  • 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.[11] 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[12].
  • 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.[13]

Эксперименты на животных

Шаблон:Заготовка раздела Китайские исследователи показали, что для создания органов и тканей, в том числе зубов могут быть использованы стволовые клетки, полученные из мочи.[14] Для начала они превратили клетки собранные из мочи в ИПСК.[15][16] Затем из культуры клеток ИПСК получили эпителиальные клетки, соединенные 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.[14] По мнению некоторых ученых, модифицировав этот метод, можно будет создавать биоинженерные зачатки зуба in vitro, а затем трансплантировать их в челюсть пациента, чтобы вырос полностью функциональный зуб.[17][18]

Способы

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

Примечания

Шаблон: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. Шаблон: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. Шаблон:PMID Шаблон:DOI
  • Olaru, M., Sachelarie, L., & Calin, G. (2021). Hard Dental Tissues Regeneration—Approaches and Challenges. Materials, 14(10), 2558. Шаблон:PMID Шаблон:PMC Шаблон: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). https://doi.org/10.1007/s10439-021-02839-3
  • Balic, A. (2019). Concise review: cellular and molecular mechanisms regulation of tooth initiation. Stem Cells, 37(1), 26-32. Шаблон:Doi
  • Popa, E. M., Buchtova, M., & Tucker, A. S. (2019). Revitalising the rudimentary replacement dentition in the mouse. Development, 146(3), dev171363. Шаблон:PMID Шаблон: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. Шаблон:PMID Шаблон:PMC Шаблон: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. Шаблон:PMID Шаблон:PMC Шаблон: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. Шаблон: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. Шаблон:Doi

См. также

Ссылки

  1. https://www.drgrybauskas.com/ru/nuzno-li-mne-eto-pacientam/hirurgija-polosti-rta/transplantacija-zuba Шаблон:Wayback Трансплантация зуба
  2. http://www.membrana.ru/particle/4083 Шаблон:Wayback В Великобритании клонировали зубы
  3. http://www.membrana.ru/particle/11177 Шаблон:Wayback Мыши вырастили себе новые зубы
  4. http://www.membrana.ru/particle/13999 Шаблон:Wayback Из стволовых клеток впервые выращены полноценные зубы
  5. Шаблон:Cite web
  6. Шаблон:Cite web
  7. Шаблон:Cite web
  8. Шаблон:Cite web
  9. Шаблон:Cite web
  10. Шаблон:Cite web
  11. Найден способ выращивать новые зубы прямо во рту
  12. Шаблон:Cite web
  13. Шаблон:Cite web
  14. 14,0 14,1 Cai J, Zhang Y, Liu P, Chen S, Wu X, Sun Y, Li A, Huang K et al (2013) Generation of tooth-like structures from integration-free human urine induced pluripotent stem cells Шаблон:Wayback. .Cell Regeneration , 2:6 doi:10.1186/2045-9769-2-6
  15. Zhou T, Benda C, Duzinger S, Et al & Esteban MA(2011) Generation of induced pluripotent stem cells from urine. J Am Soc Nephrol 22: 1221—1228
  16. Ting Zhou, Christina Benda, Sarah Dunzinger, et al. & Miguel A Esteban (2012) Generation of human induced pluripotent stem cells from urine samples. Nature Protocols. 7(12), 2080—2089 doi:10.1038/nprot.2012.115
  17. Steindorff M. M., Lehl H., Winkel A., Stiesch M. (2013) Innovative Approaches to Regenerate Teeth by Tissue Engineering Шаблон:Wayback. Archives of Oral Biology. https://dx.doi.org/10.1016/j.archoralbio.2013.11.005
  18. Makiko Arakaki, et al. & Hidemitsu Harada (2013) Frontier dental research on iPS cells Шаблон:Wayback. Journal of Oral Biosciences, 55(4), 191—199 https://dx.doi.org/10.1016/j.job.2013.08.002