Laboratóriumban növesztett fogak jelenthetik a fogászat jövőjét

A londoni King's College csapata olyan módszereket fejleszt, amelyekkel laboratóriumban növesztett pótfogakat és emberi sejtekből készült töméseket állíthatnak elő.

Az emberiség azóta szenved a fogszuvasodás fájdalmától, amióta fogai vannak, de az alapvető kezelés évezredek óta lényegében ugyanaz maradt. Legalább 13 000 évre visszanyúló bizonyítékok mutatják, hogy a paleolitikum emberei bitumenből, növényi rostokból, sőt hajból készítettek fogtöméseket. 

Őssejtekkel gyógyítanák a fogszuvasodást
Fotó: THIBAUT DURAND / Hans Lucas

Körülbelül 6500 évvel ezelőtt a mai Szlovénia területén méhviasz töméseket alkalmaztak, míg idősebb Plinius is hasonló eljárásokra hivatkozott Naturalis Historia című művében (nem sokkal azelőtt, hogy tragikus halálát lelte a Vezúv 79-es kitörésekor). 

A mai fogtömések sem tökéletesek 

A modern fogtömések többféle szintetikus anyagból állhatnak, mint például ötvözetek, amalgámok és kompozit gyanták. De végső soron egy tömés csak tömés marad és továbbra is problémákat okozhat. 

A tömések nem a legjobb megoldások a fogak javítására. Idővel gyengítik a fogszerkezetet, korlátozott élettartamúak, és további szuvasodáshoz vagy érzékenységhez vezethetnek 

- nyilatkozta Xuechen Zhang. 

Az intenzívebb terápiák, mint például az implantátumok, további komplikációkat is okozhatnak, és precízen kidolgozott protéziseket igényelnek az állcsonthoz való rögzítéshez. 

Fognövesztés őssejtekből 

Zhang és kutatótársai évek óta próbálnak emberi fogakat növeszteni a laboratóriumban organoidok (miniszervek) segítségével,

 de rendszeresen falba ütköztek, amikor a sejteket arra akarták utasítani, hogy kommunikáljanak egymással. Anélkül, hogy „elmondanák” egymásnak, hogy fogsejtek kell képezniük, az organoidok egyszerűen nem tudtak továbbnövekedni.

 Zhang csapata azonban felfedezett egy megoldást, miután együttműködtek a közeli Imperial College szakértőivel.

Xuechen Zhang fogsejteket vizsgál számítógépen az őssejtekből növesztett pótfogak kutatása során

 A probléma az volt, hogy a célsejtek korábban egyszerre próbáltak jeleket küldeni, mintha egyidejűleg kiabáltak volna egymásnak. Azáltal, hogy egérsejteket módosított hidrogélekből készült speciális háromdimenziós mátrixokban függesztettek fel, a sejtek szétterítették jelkibocsátásukat és megfelelően kommunikálták a fogképzési terveket. 

„Ez az új anyag lassan, időben elnyújtva bocsátja ki a jeleket, utánozva azt, ami a testben történik” - magyarázta Zhang. 

A szájba juttatás problémája 

Most, hogy lehetséges egér őssejtekből biomérnöki módszerrel fogszöveteket létrehozni, a kutatók továbblépnek, hogy megvizsgálják a legjobb módszereket arra, hogyan juttassák a jövőbeni emberi verziókat a szájba. 

Teljes fogpótlás esetén az egyik lehetőség lehet fiatal sejtek átültetése laboratóriumi tenyészetből közvetlenül a fog helyére, majd azok teljes új foggá való növesztésének elősegítése. Egy másik lehetőség lehet egy teljes fog laboratóriumi növesztése, majd természetes implantátumként kezelése, amikor készen áll. 

A laboratóriumban növesztett fogak természetes módon regenerálódnának, beépülve az állkapocsba, mint az igazi fogak 

- mondta Zhang. „Erősebbek, hosszabb élettartamúak lennének, és mentesek a kilökődés kockázatától, tartósabb és biológiailag kompatibilisebb megoldást kínálva, mint a tömések vagy implantátumok.” 

Forrás: Popular Science