Основной недостаток наших зубов в том, что они вырастают только из двух групп зачатков, сформированных в период внутриутробного развития. Из первой группы появляются молочные коронки, из второй – постоянные.
При потере постоянного зуба его можно заменить лишь искусственным, который не может полностью выполнять естественных функций, да и в этом случае процедура показана не всем. Это натолкнуло ученых на мысль о выращивании зубов человека.
На сегодняшний день после проведения большого количества исследований и экспериментов вырастить зуб все же удалось.
Из истории
Первые разработки по данному проекту были начаты в Англии в 2002 году . Для своего эксперимента группа ученых использовала коронки поросят шестимесячного возраста и крыс .
Исследовательскую группу возглавила Памела Йелик. У поросят были изъяты несозревшие клетки дентальной ткани, которые помещали в ферменты.
Инновации в стоматологии
После их формирования клетки переносили на полимерную пластину, которая в процессе развития клеток постепенно разлагалась. Полностью сформированные зачатки вживлялись крысам .
Ровно через 3 месяца у крыс появились новые коронки, имеющие неполноценный дентин, полное отсутствие эмали и несформированный корень.
Основываясь на ранее проведенных исследованиях, эксперимент продолжили ученые из университета наук города Токио в 2007 году . Такаси Тсуджи вместе с коллегами смогли вырастить новые зубы и успешно вживить их молодым мышам .
Вновь выращенные органы полностью выполняли свои функции. Они имели сформированные дентальные ткани и у них отсутствовала корневая часть.
Самого лучшего результата добились та же группа, но уже в 2009 году . Для своего исследования токийские ученые использовали иную технологию, отличную от той, что была применена ранее. Для формирования зачатка они брали клетки мыши, отвечающие за развитие и рост зубов , и стимулировали их рост в коллагеновой среде.
После чего подсаживали зачатки на место удаленных коронок. На их месте выросли нормальные зубы с полноценной коронковой и корневой частью. Во время роста в пульпе был сформирован нервно-сосудистый пучок , отвечающий за дальнейшее питание дентальной ткани.
Гены
За выявление гена, отвечающего за рост зубов, взялись ученые Цюрихского университета. Они выявили, что за данные процессы отвечает ген Jagged2 и участок хромосомы с названием Notch . Было выявлено, что при отсутствии активности данного гена Notch начинает работать с выраженными ошибками.
На основании полученных данных ученые продолжили исследования и выделили ген, отвечающий за формирование правильного положения коронки – Osr2 . При его деактивации обнаруживалась деформация зубного ряда с вырастанием коронок за его пределами, а также формированием волчьей пасти.
Выращивание новых зубов у человека искусственным путем
За инициирование формирования зачатков отвечает ген Msx1 . Эксперимент показал, что при наличии этого гена и при отключении других, перечисленных здесь выше, все же развивались единичные органы. Но при их активации и отключении Msx1 никакого развития зачатков не происходило.
На основании полученных данных ученые пришли к выводу, что без гена Msx1 выращивание зубов осуществить невозможно.
Зачатки из стволовых клеток
Профессор Митсиадис после детального изучения зависимости активности генов и развития зачатков выявил, что гены , отвечающие за их формирование, принимают активное участие в производстве стволовых клеток дентальных тканей.
Основываясь на этом, некоторые ученые стали считать, что при аномалиях ряда зубов, вызванных генетическими факторами, в качестве терапии восстановления можно использовать стволовые клетки.
Данные клетки являются единственными, обладающими способностью восстанавливать поврежденные клетки организма, замещая их путем своего деления.
Для формирования коронки стволовую клетку подсаживают в пустую альвеолярную лунку и оставляют ее в покое. Со временем там формируется новый зачаток, а затем зуб .
При этом процесс роста сопровождается такими же ощущениями, что и в детстве. Форма коронки и корня не отличаются от настоящих зубов.
Единственный нюанс этого метода в том, что с возрастом количество стволовых клеток безнадежно уменьшается . Если в возрасте до 25 лет можно обнаружить одну такую клетку на 100 тысяч, то 50 годам 1 клетка приходится на 500 тысяч.
Кроме того, процесс забора материала для выделения клеток очень болезнен . Поэтому на данный момент ученые больше занимаются разработкой методов, которые бы позволили осуществлять забор материала более эффективно и менее болезненно.
Эксперименты на животных
Фото: выращивание настоящего живого зуба
Подсадку комплекса стволовых клеток производили мышам. Для того чтобы можно было детально отследить процесс, в клетки добавили безопасного для организма мышей белка зеленого флуоресцента.
Данный эксперимент закончился появлением нового зуба. Проведенные исследования показали следующее:
- выращенные коронка и корень по своей форме не отличаются от настоящего зуба;
- анатомическое строение включало точно такие же элементы : пульпу, сосудисто-нервный пучок, дентин, эмаль;
- дентальные ткани имели высокую прочность , позволяющую полностью выполнять все функции;
- размер коронковой части был немного меньше стандартных показателей.
В этом видео рассказывается про методики, благодаря которым ученым удалось добиться первых результатов:
Способы
В теории для выращивания человеческих зубов представлены 2 метода: внутренний и внешний.
Внутренний
Данный метод предусматривает выращивание непосредственно в полости рта человека . Внутренний метод был разработан украинским ученым и заключается во введении стволовых клеток в пустые альвеолярные лунки. Для этого он предлагает использовать клетки, выделенные из выпавших молочных коронок .
Их необходимо ввести под слизистую инъекционным методом . Около 3 или 4 месяцев происходит активное размножение клеток и формирование зачатка. В конце этого периода появляется новый зуб.
На данный момент этот метод является наиболее простым, но долгосрочным. Кроме того, он так и не получил детального исследования ввиду отсутствия средств для финансирования.
Наружный
Наружный метод подразумевает формирование зуба вне полости рта и затем дальнейшее его внедрение в лунку альвеолярной кости для приживления. Для этого предлагают использовать два способа выращивания:
- В органической культуре.
Для этого используют клетки примитивного типа: мезенхимальные и эпителиальные
. Комбинацию этих клеток помещают в коллагеновый каркас для формирования зачатка.
Затем зачаток переносят в органическую культуру и через 2 недели получают зуб с эмалью, дентином, сосудами и пульпой. Данные сроки характерны для выращивания коронки мыши, размер которой составлял всего 1,3 мм.
- В специальной пробирке.
В данном случае используют точно такие же клетки и принцип образования зачатка, но в дальнейшем его помещают не в органику, а в капсулу.
Для того чтобы обеспечить рост коронки, капсулу внедряют в печень мыши. Сроки формирования зуба в данном случае ничем не отличаются от первого способа.
Скоро человечество сможет заниматься выращиванием новых зубов самостоятельно
Побочные эффекты
Несмотря на успех всех последних исследований, данные разработки все же не получают активного развития. Это в первую очередь связано с теми побочными эффектами, которые могут сопровождать эту процедуру.
При подсадке зуба или его выращивании невозможно контролировать темпы роста каждого его элемента. При нормальном процессе нервно-сосудистый пучок должен развиваться в таком же темпе, что и дентин.
В противном случае можно получить изначально патологическую коронку , которая может повлиять как на здоровье полости рта, так и на какие-либо системы организма.
Также существует проблема, связанная с иммунным ответом организма на внедряемые клетки. Воспринимая их как инородные тела, иммунитет будет всячески их отторгать.
Чтобы свести риск подобной ситуации к минимуму, пациенту придется принимать серьезные дозировки иммунодепрессантов, которые могут совершенно лишить его иммунитета на всю жизнь.
Основной минус проводимых разработок – отсутствие комбинированного подхода, в котором бы учитывались все нюансы данной процедуры и ее последствия.
Критика
Большая часть ученых даже при изучении уже подтвержденных положительных данных придерживаются мнения, что это бесполезные, ничего не значащие разработки .
По их мнению, единичное выращивание зуба у мыши еще не служит доказательством того, что стволовые клетки всегда будут вести себя прогнозируемо.
Кроме того, данные манипуляции сопряжены с таким количеством проблем и вопросов , которые пока не может решить ни один ученый.
Также многих смущает эффективность приживления искусственно полученного зачатка. Не так давно врачами были совершены попытки имплантации собственных зубов пациента с одного участка челюстной дуги на другой.
Данная методика показала настолько низкий процент приживаемости , что не нашла широкого применения в стоматологии. Если судить по неудачному результату данного метода, выращенный зуб, который мало отличается от своего, также может просто не прижиться.
Многих смущает и тот момент, что при подсадке зачатка тяжело спрогнозировать тип зуба, который вырастет. Например, на месте клыка прорежется моляр или резец.
Когда появится услуга?
Воодушевленные положительным результатом, токийские ученые взялись за дальнейшее изучение данной области. На сегодняшний день они успешно работают над дифференциацией создаваемых зачатков, которая позволила бы проводить точное позиционирование участка альвеолярного гребня с номером коронки.
Новинки стоматологии будущего: выращивание зубов
Масштабность и темпы исследований позволили ученым предположить, что ближе к 2030 году метод выращивания зубов человека получит широкое распространение и постепенно вытеснит протезирование и имплантацию.
Цена
По мнению ученых, данная методика будет иметь такую же стоимость, что и стандартное протезирование с применением имплантации, так как ее себестоимость не так уж и высока.
Но если учитывать маркетинг рынка, то даже при широком распространении еще не менее 10 лет после своего появления в клиниках данная услуга будет самой дорогой из всех стоматологических работ .
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
2 Комментария
Катя
8 октября 2016 в 13:45Двоякие чувства после прочтения. Не совсем понятно, для чего нужно выращивать зуб, который к тому же не известно какой вырастет. Протезирование, по моему, сейчас находится на достаточно высоком уровне. Материалы используемые в протезах порой привосходят по качесву собственные зубы. Дак стоит ли так заморачиваться и рисковать здоровьем, не понятно.
Лина
19 октября 2016 в 4:16Специалистам в области стоматологии видимо нужно ещё хорошо поработать над процедурой выращивания зубов. Пока она ещё не совсем безобидна для человека и несёт больше вреда, чем пользы. Хотя — задумка неплохая. А вообще, сейчас достаточно методов, которые позволяют обновить свои зубы. Например наращивание, или протезирование. Главное — найти хорошего специалиста.
Даша
7 ноября 2016 в 0:34Развивается всё и наука не стоит на месте, это хорошо я считаю, пусть учёные разрабатывают и исследуют эту методику! Протезирование конечно вариант, но это пока, я думаю многие остановят свой выбор на более естественном и натуральном своём зубе. Когда все риски будут сведены к минимуму, а вопрос достаточно изученным, то процедура вполне вероятно станет простой и привычной для всех нас, как к примеру профессиональная чистка зубов у стоматолога или отбеливание (этим уже никого не удивишь).
Саша
17 января 2017 в 9:50Согласна с Дашей. Непонятно, почему нет достаточного финансирования для научных разработок, которые помогают здоровью человека! О чем только люди думают!? На мой взгляд, именно в научных разработках счастливое здоровое будущее. И чем быстрее начнется повсеместное внедрение, тем лучше. Раньше и картофель считали несъедобным растением и использовали лишь его цветки для украшения. Выращивать зубы, по-моему, просто гениально. Почему нельзя попробовать клетки акулы?!)
Светлана
4 апреля 2017 в 3:59Протезирование сейчас развито на высоком уровне, это факт, но никакие супер современные протезы не заменят натуральных зубов! Хорошо, что наука не стоит на месте. 20 лет назад про те же импланты ничего не знали, а теперь используют повсеместно. Идея выращивать зубы просто грандиозная! Надеюсь, к моей старости эту технологию успеют внедрить и удастся обойтись без съемных челюстей в стаканчике.
Александр
23 сентября 2017 в 6:08Хорошо, а что делается сейчас и когда подобные технологии будут доступны обычному обывателю?
Что касается того, зачем нужны такие технологии — имплант приближается к природному зубу по эстетическим и функциональным свойствам, превосходя мосты и вставные челюсти. Это уже прогресс и повод разрабатывать и внедрять новые технологии. Но природный зуб позволяет не только пережевывать, но и получать информацию, полноценно ощущая пищу. Или всевозможные диролы с орбитами:)))
А что касается выращивания зубов и имплантации — у всех ест и будут свои ниши. У кого хронический непорядок в организме — искусственные конструкции имеют свои плюсы: ставят «над ситуацией». А у кого зубы утрачены в силу травм или недостатка культуры ухода — тем, как раз заново выращенные зубы и пригодятся.
Все мы знаем, что зубы у человека вырастают на протяжении жизни дважды — молочные и постоянные. Однако последнее время все чаще появляются сообщения о том, что у некоторых пожилых людей на месте удаленных или выпавших появляются новые белоснежные зубы .
Конечно, это не норма, но ученые заинтересовались феноменом естественной регенерации зубов и активно ищут в организме человека механизм, способный запустить этот процесс.
ТРЕТЬЯ СМЕНА
Однажды знакомый стоматолог-протезист рассказал, что делал зубные протезы женщине лет 60. Спустя две недели после того, как новые зубы были благополучно установлены, пациентка снова появилась в его кабинете с жалобами на некачественную работу, так как один из искусственных зубов выпал. Каково же было удивление врача, когда, сделав рентгеновский снимок, он увидел, что на месте удаленного зуба появились зачатки нового, они-то и вытеснили протез!
Вначале к его рассказу я отнеслась скептически, но потом в Интернете нашла много подобных историй.
Оказывается, третья смена зубов наблюдается довольно часто у пожилых людей. Учеными установлено, что третье поколение зубов ни у кого изначально не запрограммировано. Но есть остатки тканей, которые вдруг по неизвестным причинам активируются и становятся зубами.
У 110-летнего индийца выросли два новых зуба, у 104-летней жительницы Чувашии начали резаться новые зубы взамен выпавших, у 85-летней женщины из Новгорода появилось целых 6 новых белоснежных зубов. И это малая доля подобных фактов.
Такая сенсация не могла оставить ученых всего мира равнодушными.
В техасском НИИ провели тщательное изучение клеток, из которых строится зубная эмаль и дентин. На основании исследований был сделан вывод, что некий ген, отвечающий за формирование зуба, закончив свою миссию, «выключается».
Ученым удалось заставить этот ген работать снова, правда, пока вне организма. Исследования проводились на зубах мышей. Результатом эксперимента стал новый зуб длиной 1,3 мм, выращенный в пробирке. Новый зуб имплантировали на место удаленного, и он, надо сказать, прижился.
Но чтобы внедрить эту технологию в жизнь для человека, потребуется не менее 20-30 лет упорной научной работы.
НЕ ТОЛЬКО В ПРОБИРКЕ
Потеря зубов является чуть ли не самой распространенной проблемой человечества, поэтому многие ученые мира работают в этом направлении. Один из полтавских генетиков, А. Баранович, предложил свою, можно сказать, революционную технологию, позволяющую обойтись без протезирования.
Ученому удалось получить стволовые клетки из выпавших детских молочных зубов. Пациенту предлагается сделать инъекцию жидкости на основе этих клеток в десну на месте выпавшего зуба. Попав по назначению, клетки начинают активно делиться и формируют новый зуб. Весь процесс занимает 3-4 месяца. К сожалению, разработки Барановича пока приостановлены из-за отсутствия финансирования.
Английский стоматолог П. Шарп почти завершил работу над созданием генетического геля, который не только сформирует новый зуб, но и придаст ему ту же форму и размер, которые были у его предшественника.
Еще об одной интересной технологии выращивания зубов сообщило американское агентство «Эврика». Ученые изобрели миниатюрное устройство, которое с помощью ультразвука способствует образованию и развитию зубной ткани. Само устройство имеет покрытие из биоматериалов, чтобы не причинять пациенту неприятных ощущений.
Прикрепляют его в ротовой полости специальными скобками. На приборе имеется сенсор, позволяющий менять мощность воздействия в зависимости от анатомических особенностей каждого пациента. Испытания технологии на кроликах прошли успешно. Предположительно, первая готовая модель устройства будет представлена в течение года.
НЕВЕРОЯТНО, НО ФАКТ
Все, что имеет под собой материальную научную основу, вполне понятно. Однако есть и такие методы выращивания зубов, в которые трудно поверить. Незавершенная, по причине гибели автора, книга Михаила Столбова, обычного русского человека, стала настоящей сенсацией, правда, официальная медицина до сих пор воздерживается от комментариев.
В 1978 году Михаил Столбов служил в рядах Советской армии на острове Русском. В результате разгула дедовщины в части Михаилу выбили почти все зубы. Тогда же в течение недели ему сделали самые дешевые вставные челюсти. Кроме того, что они были неудобны, они сделали молодого человека картавым.
Потом из года в год Столбов менял протезы на новые, но это не помогало. Волей случая автор книги оказался в сибирской тайге почти на целый год. Там-то, вдали от цивилизации и медицины, и началось у него воспаление полости рта, сопровождаемое такой болью, что он не только не мог носить протезы, но прикосновение к нёбу и деснам собственного языка вызывало нестерпимые страдания.
Есть приходилось только перемолотую пищу, сам процесс еды затягивался на час. Ко всему прочему Михаил практически не мог разговаривать, да, собственно, и не с кем было. Боль и страх послужили мощным стимулом к поиску способа вырастить новые зубы. Эта фантастическая идея превратилась в одержимость. В своей книге Столбов рассказывает о том, что помогло ему вырастить 17 своих новых зубов, пробудить процесс регенерации.
Для начала автор рекомендует научиться верить в чудо, и неважно, что толчком для этой веры стали боль, отчаяние и страх. Для него лично стимулом стала книга «Древняя тайна» — о мальчике, который смог вырастить ногу. Если такое сделал ребенок, то ему, взрослому сильному мужчине, тоже удастся. И Михаил поверил в чудо.
Вторым этапом должно быть накопление энергии, для этого необходимо расстаться с вредными привычками и лишним весом. А дальше нужно учиться слышать и воспринимать свое тело, душу и окружающий мир. Все это в комплексе поможет запустить процессы регенерации зубов. Можно отнестись к рассказу Столбова как к выдумке, но факт остается фактом — 17 новых зубов, выращенных в глухой тайге.
ВСПОМНИТЬ ВСЕ
Орловский поэт, писатель, йог Сергей Веретенников тоже считает, что программу роста зубов можно запустить силой мысли.
Для начала он рекомендует вспомнить ощущения, которые вы испытывали в детстве, когда резались новые зубы. Ведь человек надолго, если не навсегда, запоминает боль. Зуд в деснах, неприятное покачивание молочных зубов, а иногда даже и то, как к молочному зубу привязывали нитку и выдергивали его.
Эти воспоминания, по мнению Сергея, и есть первая «кнопка», которую следует нажать. Вторая «кнопка» располагается в месте нижних передних резцов, именно они у младенцев прорезаются первыми и также первыми меняются на новые. Третья «кнопка», считает Веретенников, находится в нашем сознании, и ее надо всегда держать включенной.
Методика выращивания зубов Веретенникова состоит из нескольких этапов. Вначале нужно примерно по полчаса в день усиленно представлять себе, что под каждым зубом внутри десен прорастают маленькие белые семечки — зачатки новых зубов. Именно здесь пригодятся детские воспоминания.
На втором этапе ко всему этому добавляется мысленная концентрация на точке, находящейся под нижними передними резцами. И наконец, третьим этапом будет концентрация на точке между бровями (третий глаз), но при этом первые две концентрации тоже необходимо продолжать. Мыслеформа должна быть примерно такая: «Мои зубы полностью обновляются».
Сергей Веретенников считает, что, используя данную практику в течение месяца, можно добиться результатов. Единственное, что может помешать, — это страх потерять старые зубы, а новые не вырастить.
НЕТ ГАРАНТИИ
Возможность регенерации зубов, несомненно, является огромным шагом в стоматологии. Но, даже научившись выращивать новые зубы, ученые пока еще сталкиваются с множеством проблем. Например, остается под вопросом,как сделать так, чтобы стволовые клетки работали одновременно над созданием как твердых тканей зуба (дентин, эмаль), так и мягких (пульпа).
Кроме того, ведь никому не нужна произвольная клеточная масса. Нужен зуб конкретного размера и формы, соответствующей его месту во рту. Ученые считают, что эксперимент с мышами вполне может иметь только разовый положительный результат. А что будет в дальнейшем, трудно сказать.
Под вопросом остается стимуляция роста и питание новых зубов. Никто пока не придумал, как запустить этот механизм.
И наконец, нет гарантии того, что новый зуб пройдет удачную имплантацию, если даже выпавший трудно вживить обратно. Опять же, пересаживают не взрослый зуб, а его зачаток. А что из него вырастет, нельзя предугадать. Вдруг на месте клыка вырастет резец или наоборот?
Но, несмотря на трудности, исследования продолжаются. И возможно, наши внуки будут знать о протезировании только из книг.
Галина МИННИКОВА
Зубная боль - одна из самых мучительных и самых распространенных. Все чаще ученые и врачи предлагают не просто лечить зубы, а выращивать взамен поврежденных другие. С докладом, посвященным этой проблеме, на Европейском конгрессе стоматологов в Дублине выступил заведующий кафедрой патофизиологии, профессор Московского государственного медико-стоматологического университета Игорь Малышев. Сегодня он отвечает на вопросы обозревателя "РГ".
Игорь Юрьевич, о выращивании зубов говорят все чаще. Сообщения из США, Японии, Англии, Финляндии, Франции, Китая... И в вашем центре упорно ищут такой путь решения зубной проблемы. Все имеющиеся способы избавления от болезней зубов не самые эффективные?
Игорь Малышев: Я бы не хотел быть столь категоричным. Имеющиеся способы очень эффективны. Но у всех у них один общий недостаток: у каждого метода - свой ограниченный срок пригодности. Будь то самая современная пломба или самый современный имплантат. Очень хочется, чтобы взамен вышедших из строя зубов были те, которые не доставляют никаких неприятностей и воспринимаются, как свои. И исследования показывают, что такое вполне возможно.
Возможно, когда?
Игорь Малышев: Точной даты назвать не могу. Да и никто не назовет. Пока мы делаем следующее. Есть два признанных в мире направления восстановления зубов. Первое - это выращивание зуба из его зачатка.
Где берете зачаток?
Игорь Малышев: И тут опять два пути. Можно взять его у эмбриона. Такая процедура возможна только под микроскопом. Взяли из эмбриона этот зачаток. Затем подсадили его под капсулу почки. Почему почки? Да потому что тут очень хорошее кровоснабжение. Идеальная температура тела. И буквально через две недели вырастает маленький зубик. Этот зубик можно подсадить в лунку челюсти вместо удаленного. И процесс пошел: вырастет нормальный зуб.
Как просто! Сколько вы шли к такому результату?
Игорь Малышев: Первыми тут были японцы, и они шли к нему десять лет. Нам было проще, и мы получили результат за полтора года.
Но воспользоваться в лечебной практике этим результатам пока не удалось и японцам. Почему?
Игорь Малышев: Чрезвычайно сложно заполучить зачаток зуба из эмбриона.
Не выбрасывайте выпадающие молочные зубы. Они кладезь стволовых клеток
А замены эмбриону нет? Те же стволовые клетки, из которых выращивают, что хотите, где хотите...
Игорь Малышев: Ваш вопрос действительно мучает ученых всего мира уже десятки лет. И действительно, разработаны методы, с помощью которых из стволовых клеток можно сконструировать зачаток зуба.
Почему не сконструировали?
Игорь Малышев: Сконструировали. Это делается. Получаются биоинженерные зубы. Но и это пока эксперимент. Есть еще второе направление создания новых зубов.
Оно необходимо? Первое же вы не отвергаете?
Игорь Малышев: Не отвергаем. Но ведь важен конечный результат. То есть переход из стадии эксперимента в клинику. И второй подход более клинически приемлем. Он состоит в том, чтобы воссоздать зуб с помощью биопечати прямо в лунке зуба.
Но в таком случае не обойтись без робота? Ошибаюсь?
Игорь Малышев: Не ошибаетесь. Это одно из достоинств данного направления. То есть "отпечатать" новый зуб на любом расстоянии от соискателя этого зуба. Университет СТАНКИН и лаборатории 3Д Биопринтинг Солюшен (3D Bioprinting Solutions) помогают нам реализовать это направление. Работы в этих двух направлениях возглавляет член-корреспондент РАН Олег Янушевич. Печатать надо живыми зубными клетками, которые и помогут воссоздать и ткани зуба, и целиком сам зуб.
Но где взять эти живые клетки?
Игорь Малышев: Их можно взять из самого удаленного зуба. Его пульпа содержит их в должном количестве.
А мы выбрасываем удаленные зубы...
Игорь Малышев: Скоро выбрасывать перестанем. Более того, появятся банки хранения стволовых клеток зуба конкретного человека. А еще важнее не выбрасывать выпадающие молочные зубы. Они - кладезь стволовых клеток. Их надо хранить бережно. Поскольку из них, если возникнет необходимость, можно выращивать не только зубы. Так можно решить и проблему дефицита органов и тканей для пересадки, и избавиться от отторжения пересаженных.
Радужное будущее ждет нас. Но опять-таки: когда?
Игорь Малышев: По самым оптимистическим прогнозам, для этого понадобится не менее десяти лет. Может, и больше. Хотя наука сейчас развивается непредсказуемыми темпами.
Японские ученые сделали подарок стоматологам и их пациентам, додумавшись до идеальной замены протезов и имплантов. Эксперимент со стволовыми клетками привел к тому, что об утраченных зубах можно больше не беспокоиться
Ученые научились выращивать зубы прямо во рту пациента. Удачный эксперимент провели пока только на лабораторных мышах, однако перспектива операций такого рода для человека не за горами.
Авторы новой методики в лечении зубов стали ученые из Токийского научного университета г. Нода под руководством профессора Такаши Цудзи. Их исследование изначально было посвящено поведению зародышевых клеток, из которых в организме мыши формируются зубы.
После извлечения таких клеток из зародышей мышей ученые разделили их на два типа - эпителиальные клетки и мезенхимальные. Из первого типа в организме образуются железы, поверхность слизистой оболочки. Вторая группа отвечает за наличие соединительной ткани и мышц. После разделения клетки вновь соединили и получили зародышевую зубную ткань.
Получившуюся ткань в течение нескольких дней выращивали в специальной питательной среде, а затем пересадили животным на место заранее удаленных коренных зубов. Спустя почти месяц на месте пересадки появились новые зубы, а еще через две недели они полностью сформировались для нормального функционирования. Цвет, размер и положение новых зубов ничем не отличались от старых.
Профессор Цудзи объяснил, как новый метод будет работать на людях: «У человека можно вместо зародышевых клеток использовать перепрограммированные стволовые клетки, которые можно перестраивать, а затем на их основе создавать зародышевую ткань для выращивания зубов». Ученые говорят, что на разработку и устранение всех недостатков данной технологии понадобится порядка пять лет. Значит в скором будущем от имплантов и зубных протезов можно будет полностью отказаться.
Того, кому хоть однажды удаляли зубной нерв, эта новость очень порадует. С самой мучительной болью будет скоро покончено. Новые испытания, проведенные исследователями от Южной Кореи, Японии, США и Великобритании, на животных показали, что процедуры, связанные со стволовыми клетками способствуют восстановлению крайне важной живой ткани зуба - пульпы. Процесс еще находится на ранних этапах разработки, но в случае успеха он может означать сокращение или даже устранение необходимости болезненного удаления зубного нерва.
Вся концепция регенерации пульпы состоит в том, чтобы попытаться сохранить зуб живым… Это означает, что естественные механизмы защиты зуба будут сохраняться,- говорит специалист по биологии ротовой полости, профессор Бирмингемского университета (Великобритания) Тони Смит.
Пятидневный зародыш зуба был помещён в десну (сверху), через 36 суток он прорезался (в середине) и полностью вырос через 49 дней (внизу).
Некоторые ученые сосредоточились на выращивании полностью новых зубов. Большинство пытается вырастить новую здоровую пульпу внутри твердой оболочки зубной эмали, либо стимулируя рост стволовых клеток, либо лучше контролируя воспаление, вызываемое инфекцией.
Регенерацию пульпы проводят при помощи гидрогеля, содержащего малый белок. Желатиноподобная субстанция вводится в зуб и служит основой, на которой растут клетки, кровеносные сосуды и нервы пульпы.
Другой подход состоит в том, чтобы извлечь пульпу из зуба и выделить стволовые клетки, а потом пересадить стволовые клетки с молекулами, стимулирующими их рост, назад в полость зуба. Клинические испытания на людях метода с гидрогелем начнутся не позднее, чем через два-три года, и он станет применяться при лечении зубов через пять лет.
ИЗ ДОСЬЕ «КП»
Сенсационные опыты ведутся в Японии
В 2009 году интернет и газеты всего мира пестрели кричащими заголовками два года назад: ученые вырастили у мыши полноценный зуб на месте вырванного! Профессор Такаси Цудзи из токийского Университета естественных наук изучил поведение зародышевых клеток, из которых в организме мыши формируются зубы, и придумал способ стимулировать их рост. Тогда ему удалось провести операцию во рту грызуна. И тот вскоре защелкал искусственно выращенным клычком. А в 2011 году ученый усовершенствовал и ускорил процесс.
Теперь зубы выращивают так. Из зародышей мышей извлекается 40-50 тысяч стволовых «зубных» клеток, выращивают их некоторое время не во рту, а в специальном составе - желеобразном коллагене. Потом, когда вырастает зародыш зуба размером около полмиллиметра, его пересаживают взрослой мыши на место вырванного резца. Через 37 дней зуб пробивается через десну. А спустя 49 дней новый резец ничем не отличается от старого, родного. У «новичка» столь же крепкая эмаль, он так же прочно крепится в челюсти, сохраняя естественную чувствительность: внутри зуба прорастают нервы и кровеносные сосуды. Новые зубы отлично справляются с любой пищей мышек.
Вырастить новые зубы , хоть в 3 ряда, вскоре сможет каждый желающий! Профессор Джереми Мао из Колумбийского университета предложил новую революционную технологию, которая позволит забыть о бормашинках, имплантатах, зубных протезах и прочих стоматологических радостях.
Проблема в том, что установка имплантатов требует неоднократного посещения врача и часто сопровождается болью, дискомфортом и воспалением… А вот профессор Мао пошел другим путем!
Как вырастить зубы
Врач разработал технологию выращивания зубов непосредственно в пустой альвеоле, и этот метод совершил революцию в мире стоматологии.
Джереми Мао из натуральных материалов сделал каркас, который по форме был похож на реальный зуб, и поместил в него 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.
Результат открытия профессора Мао: отныне появилась возможность всего за 9 недель вырастить зуб прямо во рту пациента.
Что ж, будем ждать скорейшего применения новой технологии в наших клиниках! Джереми Мао дал нам надежду, что вскоре не придется терпеть долгие и болезненные манипуляции на приеме у стоматолога, а, выдернув больной зуб , вырастить на его месте новый.
Редакция «Так Просто!»
Это настоящая творческая лаборатория! Команда истинных единомышленников, каждый из которых специалист в своем деле, объединенных общей целью: помогать людям. Мы создаем материалы, которыми действительно стоит делиться, а источником неиссякаемого вдохновения служат для нас любимые читатели!
Терпеть не могу ходить к стоматологам - дорого и страшно, а ещё я ипохондрик. Недавно обнаружила на зубе маленькое пятнышко - стала гуглить про кариес и о возможных вариантах развития событий, и в итоге нашла себя читающей об уходе за имплантами и о прогрессе в области выращивания новых зубов. Раз уж начиталась, то напишу об этом.
Методы выращивания зубов
Зубы можно выращивать либо “в пробирке” и потом пересаживать в десну, либо непосредственно в десне из “зубного зачатка”. В обоих случаях в качестве основного исходного строительного материала выступают стволовые клетки. Нужно понимать, что пока вырастить и “приживить” зуб удалось только мышам и собакам. Так что для людей эти разработки пока лишь теория . Подробнее можно почитать в материале за авторством японских исследователей Масамицу Осима и Такаши Цудзи.
Источник
Несмотря на то, что людям ещё не выращивают зубы, уже появляются “зубные банки”, которые предлагают сохранить молочные зубы ради стволовых клеток. Стоит это около 2000 долларов. “Store-A-Tooth” - один из таких банков, который предлагает сохранить зубы для возможной в будущем терапии.
Ещё один возможный вариант - пробудить спящие гены, которые отвечают за рост зубов. Ведь известно, что у некоторых животных, зубы растут на протяжении всей жизни. Подробнее об этом можно почитать в статье “Акулы научат людей отращивать зубы”. Исследователи также изучают и зубы аллигатора, чтобы выяснить, могут ли регенеративные процессы таким же образом происходить у людей. Ченг Минг Чжон, ведущий автор упомянутого исследования, утверждает, что ДНК человека обладает способностью восстанавливать зубы и регенерировать другие части тела. Однако этот «код», ответственный за регенерацию, не включен.
Если не выращивать зубы с нуля, то хотя бы восстанавливать «дырки»
Учёные изобрели вещество под названием Tideglusib, которое стимулирует стволовые клетки в зубе, источник дентина. Кстати, дентин может восстанавливаться и самостоятельно, только при определенных условиях: стерильность, то есть отсутствие патогенных микроорганизмов, и отсутствие травмирующих факторов. Но даже тогда в зубе может восстановиться только очень тонкий слой дентина - недостаточный для заполнения крупной полости. Tideglusib позволяет лечить и большие полости, потому что он отключает фермент GSK-3, который останавливает образование дентина. Для лечения в полость в зубе просто помещается биоразлагаемая губка из коллагена, пропитанного Tideglusib. В итоге она растворяется, а полость заполняется новым дентином. Правда, опять-таки, эксперименты проводились только на мышах.
Про “всемирный заговор стоматологов”
Вряд ли производителям стоматологического оборудования, имплантов и стоматологам выгодно, если людям начнут просто выращивать новые зубы. Наверное, это единственный аргумент “за”, к тому же его можно применить к любой инновационной технологии. Строить подобные “теории заговоров” легко. Но покупка прорывных “патентов”, которые могут убить крупные корпорации, действительно имеет место быть. И смущает отсутствие (или малое количество) в прессе свежих новостей по поводу разработок именно по выращиванию зубов с нуля, хотя исследования ведуться и сейчас. А ведь статья «В Японии научились выращивать зубы» ещё 2011 года.
Когда я только начала искать информацию о текущем состоянии разработок, то обнаружила массу старых статей в духе “Учёные научились выращивать новые зубы”, в общем сомнительные материалы без единой ссылки на научные исследования. Попалась и статья “Украинский ученый может вырастить новые зубы, но ему не дают”, в которой рассказывалось о революционной методике выращивания зубов с помощью стволовых клеток, которые берутся из молочных зубов. В материале указывалось, что когда разработчик методики - полтавский генетик Александр Баранович, решил защитить свое открытие патентом, то оказалось, что данная технология уже запатентована и отложена до “лучших времен” крупным американским производителем стоматологического оборудования “Adeсkron”. Не исключено, но никакой ссылки на патент не было, а по запросу “Adeсkron” поисковики выдают только русские статьи про заговор стоматологов.
Ещё один аргумент против заговора - можно найти множество подробных описаний исследований в области выращивания зубов в открытом доступе. Вот, например, исследование в ходе которого удалось вырастить зуб с правильной структурой, как in vitro (в пробирке), так и in vivo (после трансплантации зубного зародыша), с образованием кровеносных сосудов и нервных волокон. Конечно, тоже только у мыши. Или вот ещё одно исследование в открытом доступе. В нем подробно описывается с какими трудностями пришлось столкнуться и что пока не получается. То же самое с выращиванием зубов у собак, аналитическая статья в Nature доступна для прочтения каждому. Если лень читать полностью, то можно просто CTRL+F и пройтись по всем упоминаниям слова “however”.
Насчёт существования “заговора” можно почитать и статью стоматолога-имплантолога Станислава Васильева “Выращивание зубов из стволовых клеток. Мнение стоматолога”, где он доступно рассказывает почему с выращиванием зубов всё не так просто. И дело не в том, или не только в том, что кому-то выгодно, чтобы зубы лечили “по-старинке”. Если вкратце, то очень сложно заставить стволовые клетки делиться таким образом, чтобы в итоге получился зуб полноценной формы, с нужными пропорциями эмали, дентина и прочих “слоёв”. И даже если вырастить “зуб в пробирке”, нужной формы и размера, то не менее сложная задача его пересадить: “Некоторое время я занимался аутотрансплантацией зубов. То есть, пересаживал восьмерки на место удаленных шестых зубов и наблюдал, что из этого получится. Подробнее об этом Вы можете почитать здесь”, - пишет врач. Специалист рассказывает и о проблемах связанных с пересадкой не полноценно сформированных зубов, а лишь “зубных зачатков”, и о том, почему у мышей с зубами “попроще” будет. А, самое главное, с профессиональной точки зрения объясняет о чём умалчивает пресса.
По прогнозам Станислава, если зубы и будут выращивать, то через 50-100 лет, и это будет дорого. Но есть и более оптимистичный прогноз. Доктор Рена Д’Суза из университета штата Юта считает, что выращивание зубов станет доступно в ближайшее десятилетие. Правда самому этому заявлению уже 5 лет. Но исследования ведутся, например, зубы у собаки вырастили совсем недавно. Следующий этап - выращивание зубов у людей.
В ожидании выращивания зубов
Хочется верить в оптимистичный прогноз, а пока остается беречь здоровье зубов. Для этого нужно есть меньше рафинированной пищи, богатой “быстрыми» углеводами. Потому что они, и особенно сахар, служат питательной средой для бактерий в ротовой полости. Бактерии, поглощая сахар, повышают кислотность - именно это разрушает зубы. Если едите сладкое, то, как минимум, пейте потом много воды, чтобы естественным образом нейтрализовать действие кислоты, выделяемой бактериями. Если этого не делать, то это как добровольно полоскать зубы лимонным соком, который разъедает эмаль.
Если у вас есть какая-то информация по теме, замечания или вы знаете об исследованиях, которые я не заметила, то пишите, пожалуйста, в комментарии.
Обычно считается, что выращивание новых зубов у человека – это что-то из разряда фантастики. И действительно, мы привыкли, что потеря своих коренных может быть компенсирована лишь установкой протезов.
Однако, наука не стоит на месте и регенерация новых зубов уже не кажется чем-то невероятным.
Как известно, кости лица и зубные зачатки у плода формируются из клеток зародыша уже в первом триместре беременности и нарушение этого процесса приводит к ряду патологий челюстно-лицевых костей.
Чтобы знать, как стимулировать рост новых зубов, необходимо разобраться, какие именно гены отвечают за формирование молодой ткани.
Зубная ткань создаётся организмом через минерализацию клеток, выделяемых амелобластомами . Будучи эпителиальными клетками, они играют важную роль в формировании зубной эмали до момента .
Исследования этого вопроса выявили, что за производство эмали отвечает транскрипция определённых генов.
Выращивание нового зуба сложный, но потенциально возможный процесс
Эти самые гены ответственны за создание стволовых клеток зубной ткани. То есть, при определённых условиях, существует теоретическая возможность задействовать эти стволовые клетки для выращивания новых зубов .
Понимание того, как именно функционируют те или иные генные механизмы позволит воссоздавать зубную ткань для использования её в восстановлении функций челюсти.
- Сначала можно наблюдать образование так называемой зубной пластины, наличие которой выражается также в увеличении количества эпителиальных клеток по линии челюсти.
- Из этой пластины впоследствии и растут молочные и коренные зубы.
- Помимо этого, гены человека устанавливают . Пока один зуб не разовьётся до определённой степени, организма не разрешает расти другим, чтобы не нарушить целостность и здоровье зубного ряда.
Только после того, как вырос новый зуб, начинается рост следующего. Таким образом, вокруг каждого нового образца создаётся что-то наподобие свободной зоны, защищающей его от изменений направления роста.
Пока что человеческие зубы меняют комплект только один раз
Достигнутые успехи
Однако, проведённые исследования показывают, что существует возможность формирования зубной ткани из эпителиальных клеток, не находящихся на месте будущего зубного ряда.
Но пока ещё не известен тот инструмент, благодаря которому можно подать этим клеткам сигнал развиваться в новые резцы и моляры, находящиеся за пределами зубной пластины.
Также, чтобы запустить рост молодой ткани, необходим специальный морфогенетический белок , который, можно сказать, «принимает» этот генетический сигнал и усиливает его.
Генетические нарушения, блокирующие рост новых зубов, могут также привести и к бесконтрольной активности этого белка, в результате чего резцы и будут формироваться за пределами, обозначенными зубной пластиной.
Свободное пространство между зубами также объясняются и тем, что развивается и увеличивается в размерах не только зубной ряд, но и челюсть.
Именно генетическая программа развития челюсти до определённых размеров снимает ограничение для дальнейшего роста зубов, подавая им сигнал, что челюсть достаточно сформирована для прорезывания.
Получается, вопрос о том, как вырастить новые зубы в домашних условиях упирается главным образом в понимание и копирование генетической программы роста новой зубной ткани и развития челюстных костей.
Теоретически, умение провоцировать эпителиальные клетки на их преобразование в соответствующую ткань и дальнейший рост позволит человеку вырастить зубы заново.
Заключение
Пока что учёные добились успеха в выращивании зубной ткани вне человеческого организма, но из его клеток. Экземпляр, полученный таким образом, был успешно имплантирован и полностью функционален.
Несмотря на то, что ещё не решён вопрос выращивания новых нервов и сосудов, которые должны быть проведены в ткань нового зуба, технология является многообещающей.
