Википедия

Регенерация зубов

(перенаправлено с «Выращивание зубов»)
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 сентября 2020 года; проверки требуют 53 правки.

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

Пересадка зубов человеку от эмбрионов

править

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

править
 
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

править
  • 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] 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. [14]
  • 2024 год — в сентябре этого года в Японии ожидаются первые клинические испытания на людях первого в мире препарата для выращивания новых полноценных зубов у человека. Если препарат докажет свою эффективность и безопасность у людей, то к 2030 году будет выведен в массовое производство и станет коммерчески доступным во всем мире. Добровольцами станут около 30 мужчин в возрасте от 30 до 64 лет, испытания продлятся до августа 2025 года. Препарат будет вводиться испытуемым внутривенно, он в свою очередь стимулирует рост новых зубов из-за разблокировки гена. Теоретически можно будет отращивать отсутствующие зубы сколько угодно раз за жизнь. Это даст миллиардам людей во всем мире новые полноценные зубы без протезов и имплантов. До этого препарат прошел серию полных клинических испытаний на животных и показал высокую эффективность.[15]

Эксперименты на животных

править

Китайские исследователи показали, что для создания органов и тканей, в том числе зубов могут быть использованы стволовые клетки, полученные из мочи.[16] Для начала они превратили клетки, собранные из мочи, в ИПСК.[17][18] 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.[16] 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.[19][20]

Способы

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

Регенерация зубов в природе

править

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.[21][22]

Крокодилы тоже регенерируют зубы, они за жизнь меняют около 3 000 зубов.[23]

Примечания

править
  1. ↑ https://www.drgrybauskas.com/ru/nuzno-li-mne-eto-pacientam/hirurgija-polosti-rta/transplantacija-zuba Архивная копия от 7 ноября 2020 на Wayback Machine Трансплантация зуба
  2. ↑ http://www.membrana.ru/particle/4083 Архивная копия от 21 октября 2014 на Wayback Machine В Великобритании клонировали зубы
  3. ↑ Мыши вырастили себе новые зубы. Дата обращения: 29 августа 2024. Архивировано из оригинала 21 октября 2014 года.
  4. ↑ http://www.membrana.ru/particle/13999 Архивная копия от 21 октября 2014 на Wayback Machine Из стволовых клеток впервые выращены полноценные зубы
  5. ↑ Growing New Teeth in the Mouth Using Stem-Cell Dental Implants -Prescouter — Custom Intelligence, On-Demand. Дата обращения: 19 ноября 2018. Архивировано 20 ноября 2018 года.
  6. ↑ Ученые узнали новую технологию выращивания зубов. Дата обращения: 28 июня 2017. Архивировано 5 июля 2017 года.
  7. ↑ Конец пломбам: найден способ заставить зубы расти | Журнал Популярная Механика. Дата обращения: 9 мая 2019. Архивировано 9 мая 2019 года.
  8. ↑ Найден способ вырастить зубы заново. Дата обращения: 5 июля 2018. Архивировано 5 июля 2018 года.
  9. ↑ A new method of tooth repair? Дата обращения: 13 июня 2023. Архивировано 13 июня 2023 года.
  10. ↑ Transit amplifying cells coordinate mouse incisor mesenchymal stem cell activation. Дата обращения: 13 июня 2023. Архивировано 13 июня 2023 года.
  11. ↑ Найден способ выращивать новые зубы прямо во рту
  12. ↑ Стало возможным вырастить зубы в любом возрасте. Дата обращения: 29 августа 2020. Архивировано 13 февраля 2022 года.
  13. ↑ Ученые нашли новый способ вырастить выпавшие зубы. Дата обращения: 2 апреля 2021. Архивировано 31 марта 2021 года.
  14. ↑ Рост зубов на горизонте: Новое лекарство может изменить стоматологическую практику — BigData на vc.ru. Дата обращения: 17 августа 2023. Архивировано 17 августа 2023 года.
  15. ↑ Первый известный препарат для выращивания зубов начнется тестироваться японцами с сентября 2024 года
  16. ↑ 1 2 Jinglei Cai, Yanmei Zhang, Pengfei Liu, Shubin Chen, Xuan Wu, Yuhua Sun, Ang Li, Ke Huang, Rongping Luo, Lihui Wang, Ying Liu, Ting Zhou, Shicheng Wei, Guangjin Pan, Duanqing Pei. Generation of tooth-like structures from integration-free human urine induced pluripotent stem cells // Cell Regeneration. — 2013-01-01. — Т. 2, вып. 1. — С. 2:6. — ISSN 2045-9769. — doi:10.1186/2045-9769-2-6.
  17. ↑ 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
  18. ↑ Ting Zhou, Christina Benda, Sarah Dunzinger, Yinghua Huang, Jenny Cy Ho, Jiayin Yang, Yu Wang, Ya Zhang, Qiang Zhuang, Yanhua Li, Xichen Bao, Hung-Fat Tse, Johannes Grillari, Regina Grillari-Voglauer, Duanqing Pei, Miguel A Esteban. Generation of human induced pluripotent stem cells from urine samples (англ.) // Nature Protocols. — 2012-12. — Vol. 7, iss. 12. — P. 2080–2089. — ISSN 1754-2189. — doi:10.1038/nprot.2012.115.
  19. ↑ Marina M. Steindorff, Helena Lehl, Andreas Winkel, Meike Stiesch. Innovative approaches to regenerate teeth by tissue engineering (англ.) // Archives of Oral Biology. — 2014-02. — Vol. 59, iss. 2. — P. 158–166. — doi:10.1016/j.archoralbio.2013.11.005.
  20. ↑ Makiko Arakaki, Hiroshi Egusa, Keishi Otsu, Issei Saitoh, Takumi Miura, Hidemitsu Harada. Frontier dental research on iPS cells (англ.) // Journal of Oral Biosciences. — 2013-11. — Vol. 55, iss. 4. — P. 191–199. — doi:10.1016/j.job.2013.08.002.
  21. ↑ Зубы и челюсти акулы, сколько рядов, строение и фото видов. Дата обращения: 29 ноября 2023. Архивировано 22 февраля 2024 года.
  22. ↑ Возможна ли регенерация зубов у людей? | MedAboutMe. Дата обращения: 29 ноября 2023. Архивировано 7 декабря 2021 года.
  23. ↑ Кто чистит зубы крокодилу? | Вопрос-ответ | АиФ Аргументы и факты в Беларуси. Дата обращения: 29 ноября 2023. Архивировано 31 января 2023 года.

Литература

править
  • LBOUTOUNNE, H. (2021). Cell Reprogramming Technology Advances and Exploration of Human Teeth Renewal Capacity. Int J Dentistry Oral Sci, 8(2), 1420—1425. doi:10.19070/2377-8075-21000314
  • 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 34152872 doi:10.1177/00220345211020652
  • Olaru, M., Sachelarie, L., & Calin, G. (2021). Hard Dental Tissues Regeneration—Approaches and Challenges. Materials, 14(10), 2558. PMID 34069265 PMC 8156070 doi:10.3390/ma14102558
  • 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. doi:10.1002/stem.2917
  • Popa, E. M., Buchtova, M., & Tucker, A. S. (2019). Revitalising the rudimentary replacement dentition in the mouse. Development, 146(3), dev171363. PMID 30658984 doi:10.1242/dev.171363
  • 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 34778267 PMC 8586510 doi:10.3389/fcell.2021.758203
  • 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 33766133 PMC 7995769 doi:10.1186/s13227-021-00172-3
  • 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:10.1101/2022.01.20.477116
  • 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:10.1007/s00441-021-03512-w

См. также

править

Ссылки

править
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Регенерация_зубов&oldid=139870501