Zmenia inovatívne techniky regeneratívnej medicíny zubnú starostlivosť a ponúknu udržateľné a účinné riešenia na opravu a regeneráciu zubov?
Xuechen Zhang a Ana Angelová Volponiová z King’s College London skúmajú možnosti vývoja zubov v laboratórnych podmienkach. Zdroj: King’s College London
Chýbajúce zuby predstavujú pre človeka zdravotný aj estetický problém. Podľa údajov Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) postihuje strata zubov, definovaná ako absencia aspoň jedného zuba, približne 7 percent osôb vo veku 20 rokov a viac. Približne 30 percent ľudí vo veku 65 až 74 rokov pritom nemá už žiadne prirodzené zuby.
Kým niektorým zvieratám, ako sú žraloky a slony, zuby dorastajú, ľudia majú len jeden trvalý chrup.
Veda však postupuje vpred. Aj vďaka výskumu vedcov z King’s College London by v budúcnosti mohla existovať možnosť vypestovať náhradné zuby v laboratóriu. Takto vypestovaný zub predstavuje nádej pre ľudí, ktorí prišli o trvalé zuby. Výskum ponúka potenciálny spôsob opravy zubov a prírodnú alternatívu súčasných možností liečby.
Zuby vypestované v laboratóriu
Schopnosť vypestovať vlastný zub by preto znamenala obrovský prelom v liečbe. Zub vypestovaný z vlastných buniek pacienta by sa lepšie integroval do čeľuste. Bol by pevnejší, trvanlivejší a telo by ho lepšie prijalo než umelý zub. Predstavoval by tak odolnejšie a biologicky kompatibilnejšie riešenie, než ponúkajú výplne alebo implantáty.
Špičkový svetový výskum v oblasti pestovania zubov v laboratóriu prebieha na King’s College London už viac ako desať rokov. Xuechen Zhang z Fakulty zubného lekárstva, ústnej dutiny a kraniofaciálnych vied King’s College London uviedol: „Výplne nie sú najlepším riešením na opravu zubov. Časom oslabia štruktúru zuba, majú obmedzenú životnosť a môžu viesť k ďalšiemu kazu alebo citlivosti. Implantáty si vyžadujú invazívny chirurgický zákrok a dobrú kombináciu implantátov a alveolárnej kosti. Obe riešenia sú umelé a plne neobnovujú prirodzenú funkciu zubov, čo môže viesť k dlhodobým komplikáciám.“
Kľučový objav
V najnovšej štúdii urobili vedci z King’s College London a z Imperial College London kľúčový objav týkajúci sa vhodného prostredia potrebného na rast zubov v laboratóriu. Predstavili špeciálny typ materiálu, ktorý umožňuje bunkám komunikovať medzi sebou. Znamená to, že jedna bunka môže účinne povedať druhej bunke, aby sa začala diferencovať na zubnú bunku. Vytvára sa tak prostredie, ktoré umožňuje vedcom napodobniť proces prirodzeného vývoja zubov v laboratórnych podmienkach.
„Tento materiál sme vyvinuli v spolupráci s Imperial College London, aby sme replikovali prostredie okolo buniek v tele, známe ako matrix. Znamenalo to, že po vložení kultivovaných buniek si bunky dokázali navzájom posielať signály na spustenie procesu vývoja zubov,“ cituje tlačová správa King’s College London výskumníka. „Predchádzajúce pokusy zlyhali, pretože všetky signály boli vyslané naraz. Nový materiál však vysiela signály pomaly a priebežne, čím kopíruje procesy v tele,“ dodal.
Xuechen Zhang si pozerá záber so zubnými bunkami. Zdroj: King’s College London
Ako dostať zub do úst pacienta
Po úspešnom vytvorení prostredia potrebného na rast zubov teraz vedci stoja pred výzvou, ako ich dostať z laboratória do úst pacientov.
V súvislosti s tým pracujú s rôznymi variantmi. „Mohli by sme transplantovať mladé zubné bunky na miesto chýbajúceho zuba a nechať ich rásť v ústach. Prípadne by sme mohli vytvoriť celý zub v laboratóriu pred jeho umiestnením do úst pacienta. Pri oboch možnostiach musíme začať proces veľmi skorého vývoja zuba v laboratóriu,“ uviedol Xuechen Zhang.
Regeneratívna medicína
Výskum je súčasťou širšieho úsilia v oblasti regeneratívnej medicíny, ktorej cieľom je využiť poznatky biológie na opravu alebo náhradu poškodených častí tela. Namiesto toho, aby sa výskumníci spoliehali na umelé materiály, ako sú kovové implantáty alebo zubné protézy, snažia sa vypestovať prirodzené náhrady pomocou kmeňových buniek a prostredia vytvorených bioinžiniersky.
Autorka článku Dr. Ana Angelová Volponiová z King’s College London uviedla: „Na základe výsledkov výskumu sa dá predpokladať, že v budúcnosti bude možné použiť aj iné metódy: „Keďže táto oblasť napreduje, integrácia takýchto inovatívnych metód má potenciál revolučne zmeniť zubnú starostlivosť a ponúknuť udržateľné a účinné riešenia na opravu a regeneráciu zubov.
„Práca, ktorá sa vykonáva na Fakulte stomatológie, ústnej dutiny a kraniofaciálnych vied King’s College London, je príkladom špičkového výskumu, ktorý je hnacou silou tejto transformácie a zdôrazňuje záväzok našej fakulty rozvíjať zdravie ústnej dutiny prostredníctvom vedeckých objavov,“ uviedla Volponiová.
Ako ďalej?
Vedci v tejto fáze kopírujú skorý vývoj zuba v laboratórnom prostredí. Ďalšie kroky budú zahŕňať testovanie alternatív na predklinických modeloch, aby vedci vedeli určiť, ktorá metóda je bezpečnejšia, spoľahlivejšia a kompatibilnejšia s bežnou zubnou starostlivosťou.
Ak budú budúce skúšky úspešné, mohli by pacienti dostať zuby vypestované na mieru z vlastných buniek, čím by sa minimalizovalo riziko odmietnutia a ponúkala by sa regeneratívna alternatíva tradičnej stomatológie.
Zdroj: King´s College London, Newsweek
(zh)
