Выращивание зубов у человека из стволовых клеток: технология, цена

Содержание

Выращивание новых зубов реальность.Выращивание зуба. Выращивание зуба в России.Рост зубов. Выращивание полноценного зуба

Выращивание зубов у человека из стволовых клеток: технология, цена

Выращивание новых зубов — хоть в три ряда, по желанию, уже не за горами. Ученые обнаружили гены, которые отвечают за формирование зубной эмали и рост целых зубов. И смогли по своему усмотрению либо лишить животных зубов, либо вырастить зубы где попало.

Исследователи из Цюрихского университета (University of Zurich) под руководством профессора Тимиоса Митсиадиса (Thimios Mitsiadis) выяснили, что зачаток лица и зубной системы формируется в период внутриутробного развития из эпителия и мезенхимы зародыша. Нарушение этого процесса приводит к развитию челюстно-лицевых патологий — дефектов развития зубов, заячьей губы и волчьей пасти.

Ученые решили провести исследования на специальных трансгенных мышах, чтобы выяснить схему временного и пространственного вовлечения генов в развитие зубной системы и лица. А заодно и точно определить, какие гены отвечают за кариес и разрушение зубной ткани.

Беззубые мыши

Для эксперимента у подопытных животных искусственно нарушили фактор транскрипции гена Tbx 1. Отсутствие этого гена играет принципиальную роль в развитии синдрома Ди Джоржи, при котором у человека развивается ряд уродств сердца, тимуса, паращитовидной железы, лица и зубов. А также зубной эмали, которую авторы работы называют «самой твердой органической тканью».

Зубная эмаль, по словам исследователей, формируется путем минерализации определенных белков, которые выделяются эпителиальными клетками зуба – амелобластами. Эти клетки производят эмаль до того момента, когда зуб начинает прорезаться из десны.

Выяснилось, что у мышей с отключенным Tbx 1 обнаружился недостаток и в эмали, и в амелобластах. Правда, лабораторные животные прожили не очень долго и ученым пришлось заканчивать эксперимент на долгоживущих культурах тканей, которые и позволили проследить рост зубов до полной зрелости.

Связь между производством эмали и генами обнаружили и коллеги Митсиадиса из Орегонского университета. Правда, по их данным, на нехватку эмали влияет отключение фактора транскрипции другого гена — Ctip 2.

Зубы из стволовых клеток

Ученые из Цюриха также выяснили, что Tbx 1 вовлечен в производство стволовых клеток зубного эпителия, которые в свою очередь формируют амелобласты. Поэтому Митсиадис считает, что в некоторых случаях для восстановительной терапии при генетических аномалиях зубов можно использовать стволовые клетки.

«Эти клетки в будущем могут пригодиться для новых технологий трансплантации, – объясняет профессор, — понимание генных механизмов, которые управляют ростом и восстановлением зубов, позволит нам производить новые продукты и ткани для замены травмированных и больных зубов.

Хотя только на стволовые клетки ставку делать не стоит».

Мыши с волчьей пастью и акульими зубами

Исследователи из Медицинского центра Рочестерского университета (University of Rochester Medical Center), которыми руководит доктор Руланг Джанг (Rulang Jiang), решили не останавливаться на изучении особенностей происхождения зубной эмали. Они решили узнать, как растут сами зубы. И для этого тоже обратились к периоду формирования лица во время развития плода.

Для науки снова пришлось «страдать зубами» лабораторным мышам. Ученые вывели модифицированных животных, у которых «выключили» ген Osr 2 — по-видимому, «коллегу» Tbx 1. В его «зону ответственности» входила профилактика деформации зубов и появления волчьей пасти — врожденного дефекта, при котором две половины нёба не соединяются, образуя щель.

«Выбивание» Osr 2 привело к тому, что мышата появлялись на свет с волчьей пастью. Помимо этого у них вырастали зубы за пределом нормальной линии роста. Этот факт так заинтересовал Джанга, что он решил оставить волчью пасть на время в покое и сосредоточился на изучении путей роста зубов.

Первым признаком формирования зубов у эмбрионов млекопитающих служит утолщение эпителия вдоль линии челюсти. Это говорит о том, что сформировалась группа клеток, которую называют зубной пластинкой.

Так как все зубы формируются впоследствии из этой пластинки, ученые предположили, что какое-то специальное качество эпителиальных клеток делает их пригодными для данного процесса.

Предыдущие исследования показали, что зубы могли появляться из эпителия, который обычно не задействован в зубной пластинке. Но как проявлялись сигналы для роста зубов вне границ зубного ряда, ученые не знали.

Исследования в других лабораториях также показали, что для инициирования роста зубов нужен костный морфогенетический белок Bmp 4. У него есть собственный «усилитель сигнала» — белок Msx 1. Поэтому Джанг с коллегами предположил, что есть некоторый неизвестный фактор, который ограничил у мышей с недостатком Osr 2 рост зубов в один ряд, блокируя Bmp 4.

Дальнейшее исследование показало, что концентрация активного гена Osr 2 увеличивается в зачатке челюстей по направлению от щеки к языку. А концентрация Bmp 4 увеличивается в обратном направлении.

Причем если Osr 2 не работает, то активность Bmp 4 распространяется за пределы зубного ряда, а не ограничивается только зубной пластинкой.

И тогда зубы могут вырастать далеко за пределами «традиционного» для млекопитающих зубного ряда.

Где расти зубам

На этом Джанг опять же не остановился. Он решил выяснить, почему у млекопитающих между зубами есть расстояние. И почему иногда его нет и смежные зубы выглядят сплавленными между собой. Поэтому исследователи вновь взялись за мышей, у которых удалили и ген Osr 2, и ген Msx 1.

Экспериментальным мышам, у которых не хватало только Msx 1, не смогли вырастить ни один зуб. А тем, у кого «выключили» оба белка, вырастили только первые коренные зубы.

Эксперимент позволил ученым говорить о том, что даже если нет ставящего зубы на место Osr 2, то белка Bmp 4 вполне хватает, чтобы что-то во рту все-таки выросло.

А вот без Msx 1 сигнал Bmp 4 не усиливался настолько, чтобы началось строительство следующего зуба в ряду.

Профессор Джанг предположил, что Bmp 4 сотрудничает с другими факторами формирования зубов и помогает создать «демаркационную зону» вокруг каждого зуба, где уже ничего не растет. Когда зуб почти созрел, Msx 1 уменьшает уровень запрета на рост и начинается развитие следующего зуба, управляемое Bmp 4.

Так как растут не только зубы, но и челюсть, каждый зуб должен получить сигнал, что кость челюсти уже достаточно для него отросла. Тут, по словам Джанга, и кроется механизм формирования волчьей пасти.

В планах команды из Рочестера – точно отследить генетическую цепь, которая управляет копированием зубов и развитием неба. Ну и, чтобы не отставать от коллег из Цюриха, понять, как можно применить стволовые клетки для лечения волчьей пасти. И выращивания зубов на пустом месте.

Материалы о нелегком становлении зубов на свое место можно прочитать на сайте Медицинского центра Рочестерского университета в журнале Science.

А про то, как появляется зубная эмаль, авторы исследования написали в журнале Development Biology и на сайте Цюрихского университета.

Теперь зубы можно выращивать в пробирке

Как говорилось в одной поговорке, зубы дело наживное. Но скоро, похоже, можно будет нажить не искусственные зубы, а настоящие. Только зубы выращенные в пробирке. Об этом нам заявили японские ученые.

Японские ученые сообщили о том, что им удалось заменить мышиный зуб на выращенный в лаборатории из клеток и функционирующий аналогично первоначальному.

Для выращивания полноценного зуба ученые использовали примитивные клетки, которые стоят несколько выше, чем стволовые, – мезенхимальные и эпителиальные. Инъекция клеточного материала была произведена в коллагеновый каркас поддержку всего тела.

После выращивания зуба они обнаружили, что он длиной около 1,3 миллиметра принял зрелую форму, которая состояла из полноценных частей, таких как дентин, пульпа, сосуды, периодонтальные ткани и эмаль.

Затем ученые удалили резец восьминедельной мыши и имплантировали вместо него выращенный зуб.

Обследование, проведенное две недели спустя, показало, что новый зуб растет в точности как обыкновенный, он прижился и функционирует абсолютно нормально.

Выращивание зуба стало лишь первым шагом в развитии этой революционной и многообещающей технологии.

Таким образом, проведенная операция стала первым удачным опытом успешной замены целого органа биоинженерными материалами. Исследователи отмечают, что существуют два способа выращивания зуба: либо в органной культуре, либо в специальной капсуле, прикрепляемой к печени другой мыши. Процесс роста занимает 14 дней.

Данный метод позволит выращивать целые органы из одной-двух клеток, говорят исследователи, хотя и не отрицают, что им предстоит еще много работы по изучению этого поистине революционного достижения.

 Стоматологическая клиника Генри Кларка  сотрудничает с ведущими японскими учеными в области выращивания собственных зубов

Источник: http://www.hcdc.ru/rus/tooth-new

Регенерация зубов — восстановление потерянного органа естественным путем

Выращивание зубов у человека из стволовых клеток: технология, цена

Исследования учёных уже достаточно давно подтвердили тот факт, что регенерация зубов в животном мире вполне возможна, в частности, у аллигаторов этот процесс происходит по мере необходимости, то есть, если зуб потерян, то вместо него вырастает новый.

Эти же научные исследования утверждают, что у человека также возможно появление новых зубов, в пользу данного факта говорит пример их создания из стволовых клеток у мышей.

Исходя из сказанного, можно ли сделать вывод о том, что в скором времени человек перестанет нуждаться в пломбировании и протезировании зубов? Безусловно, да, другое дело, что речь не идёт о ближайшем времени, это, пока ещё, всё-таки вопрос будущего и не самого близкого.

Технология регенерации зубов

Технология регенерации базируется на комбинировании стволовых клеток, опорного материала и сигнализирующих молекул. Примерно за 60 дней длится процесс выращивания абсолютно нового и, что самое главное, здорового зуба с настоящими корнями, дентином и пульпой.

На данный момент времени качественная имплантация немыслима без костяных структур, находящихся в хорошем состоянии, иначе установленные протезы просто не будут надёжно держаться.

Поэтому технология выращивания зубов из стволовых клеток, не зависящая от подобного ограничения, открывает широкие возможности в плане сохранения и улучшения здоровья человека.

Проблема только в том, что её стоимость окажется очень высокой, это подсказывает логика и простая констатация факта уровня цен в сфере качественной имплантации и протезирования. Именно поэтому можно говорить об этом лишь как о весьма отдалённом будущем, так что актуальность сохранения того, что дала нам природа, с повестки дня не снимается.

Строение человеческого зуба

Процесс формирования молочных зубов начинается очень рано, где-то с 6–7 недели развития, а полностью корневая система развивается к исходу 20-й недели. Состав зуба в себя включает:

  • эмаль;
  • пульпу;
  • дентин;
  • зубной цемент.

Максимальные нагрузки выдерживает зубная эмаль, она является самым твёрдым элементом.

Повышенной прочностью также отличается и дентин, в котором располагаются в большом количестве канальцы с клетками, дающими возможность полноценного роста и развития зубов.

Пульпа является средоточием кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервных окончаний, зубной же цемент представляет собой субстанцию, которая своим составом очень схожа с костной тканью.

Достижения ученых

Теоретически можно назвать сложившуюся сейчас ситуацию пограничной в том смысле, что стоматология очень близко подошла к тому моменту, когда практика выращивания новых молодых элементов вместо утраченных готова прийти на место теории. Но есть несколько серьёзных проблем, которые мешают переступить эту черту и заново отрастить зубы, в частности:

  • процесс деления клеток далёк от совершенства, соответственно, полноценного превращения в зубную ткань не происходит;
  • существует довольно высокая вероятность отторжения нового зуба десной, примером может служить аналогичная ситуация, возникающая периодически с имплантами;
  • вживление зачатка зуба в десну не может служить стопроцентной гарантией того, что зуб вырастет в том виде и качестве, как ожидается.

Дать точный ответ на вопрос о том, когда начнут подобные методики регенерации давать качественный результат, невозможно. Бытует мнение в профессиональной среде, что о подобном можно вести речь не ранее 30-х годов нынешнего столетия.

Регенерация зубов по Петрову

Подобные исследования проводятся во многих странах, в том числе и в России. Особенность стволовых клеток заключается в их срабатывании в нужный момент и последующем отключении, причём уже навсегда. Если получится найти способ снова включать эти клетки, то тогда проблема регенерации зубов будет успешно решена.

Подробное описание технологии регенерации зубов содержится в работах российского академика и доктора философии Аркадия Наумовича Петрова. Базируется она на таких аспектах:

  1. Мысленная телепортация человека во времени. Речь идёт о представлении себя в том возрасте, когда произошла смена молочных зубов на постоянные, при этом необходимо опираться только на позитивные и приятные воспоминания.
  2. Работа с информационным и энергетическим полем. В своём сознании следует «вырастить» зуб в желаемом месте или перенести его в него, отдать ему мысленный приказ вырасти в том виде, как себе хочется.
  3. Постоянное внимание к тому месту, где зуб должен вырасти. Желательно постоянно стимулировать зуб физически и психологически, усиливать кровоток, массажировать десну, выполнять постоянную тренировку челюстей.

Метод Болотова

Строго говоря, метод Болотова касается не регенерации зубов, а их лечения, но в качестве альтернативы имеет смысл его рассмотреть подробнее. Процесс регенерации основан на сочетании между собой водочных настоек, прополиса и аира. На 0,5 водки берётся один корень аира и измельчается, настойка прополиса изготавливается из расчёта 20 грамм на половину литра.

Методика основана на одновременном использовании обеих настоек и предполагает следующий вариант действий: по одной столовой ложке каждой настойки смешиваются вместе и получившимся составом необходимо прополоскать рот в течение трёх минут.

Глотать этот состав не рекомендуется, полоскание выполнять следует либо с началом боли, либо перед сном. Длительность лечения — примерно месяц, хоть болевые ощущения должны пройти на 2–3 после начала процедуры.

Аир выступает в роли болеутоляющего, а прополис необходим для пломбирования отверстий в зубах.

На заметку: Эту процедуру нельзя назвать регенерацией, новые зубы с её помощью не вырастить, зато полностью проходят болевые ощущения и даже плохо сидящие в десне корни становятся более крепкими.

Сколько стоит процедура?

Однако врядли к данной процедуре будут часто прибегать, так как предположительно она будет довольно дорогостоящей. Если сравнить затраты на проведение дентальной имплантации (финансовые, физические и временные) с затратами на выращивание зубов, то понятно, что второе потребует затрат в несколько раз больше.

Как пример приведем стоимость дентальной имплантации одного зуба — 1000 евро, и цена только изъятия стволовых клеток — 1000 евро.

Из всего вышесказанного напрашивается вывод, что лучше сохранять то, что есть, чем потом думать, как все потери исправить.

Смотрите видео-отзыв пациента через 2 месяца после одноэтапной имплантации зубов в клинике Smile-at-Once. Это один из примеров того, как можно восстановить зубы без регенерации, а посредством современных методик. В частности, имплантаци  с немедленной нагрузкой – all-on-4 (все на 4 имплантах), all-on-6 (на шести) или базального протокола лечения.

Источник: https://mnogozubov.ru/regeneraciya-zubov/

Выращивание зубов у человека: миф или технологии будущего?

Выращивание зубов у человека из стволовых клеток: технология, цена

4932

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

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:

  1. 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.

  2. 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.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://zubovv.ru/krasota-i-uxod/narashhivanie/skoro-budet-vozmozhno-u-cheloveka.html

Заменит ли когда-либо выращивание зубов протезирование и имплантацию?

Выращивание зубов у человека из стволовых клеток: технология, цена

Ученые сегодня разрабатывают способы выращивания зубов у человека из стволовых клеток. Какими технологиями они располагают, и какова цена вопроса окажется для обычного пациента, попробуем описать ниже.

Потеря даже одного зуба в ряду становится ощутимой как на эмоциональном, так и на физиологическом уровне. Восстановить улыбку и жевательную функцию стараются за счет имплантации и протезирования. Но, вполне возможно, что совсем скоро медики предложат не искусственный заменитель, а естественные ткани, приживаемость которых будет в разы выше.

Исторические факты

В стоматологии уже давно задумались над тем, как сделать так, чтобы зуб вырастал в челюсти столько раз, сколько потребуется. Ведь природой заложено всего два таких периода – прорезывание молочных единиц и смена их на постоянные.

Первые научные разработки по выращиванию зубов у человека начались в 2002 году в Великобритании. Для эксперимента использовали шестимесячных поросят и крыс. Памела Йелик проводила следующие манипуляции:

  1. Забирала недозревшие клетки дентальной ткани у животных и помещала в специальные ферменты.
  2. Когда они становились сформированными, то их переносили на пластинку из полимера, которая разлагалась под воздействием развивающихся клеток.
  3. Уже созданные, таким образом, полноценные зачатки вживлялись в мягкие ткани крыс.
  4. Через три месяца можно было заметить появившиеся над десной коронки.

Правда, у выращенных данным способом зубов имелись свои недостатки – дентин оказался неполноценным, эмаль отсутствовала, а корень не до конца сформирован.

Уже на основе этих данных в Японии решили продвинуться дальше. В 2007 году провели эксперимент в Токийском университете науки под руководством Такаси Тсуджи. Здесь в качестве подопытных выступали мыши. И хоть получилось добиться полного формирования дентина, тем не менее над зубными корнями пришлось потрудиться дополнительно.

Эксперимент продолжился через два года, когда японцы решили применить иную технологию. Для этого они использовали определенные клетки мышей, которые отвечают за рост и развитие зубов от природы.

Помещали их в коллагеновую среду и стимулировали рост. После пересадки на место удаленной единицы ученые смогли добиться прорастания полноценного зуба.

При этом создавалась не только нужная структура коронки и корня, но и нервно-сосудистый пучок пульпы.

Ген, отвечающий за рост зубов

Ученые обратили внимание на гены, которые регулируют количество единиц у взрослого человека, их появление, порядок, наличие зачатков, структуру и время прорезывания. Вплотную этим вопросом занялись медики в университете Цюриха.

Так, выявлено, что за рост единиц на челюсти отвечает ген под названием Jagged2 и хромосома Notch. Они работают в паре, и когда первый перестает выполнять свою функцию, то второй выдает ошибки.

Еще один ген Osr2 отвечает за формирование структуры и положения коронки зуба. И если каким-то образом его отключить, то они начинают появляться в неположенных и неожиданных местах, вырастают с явными деформациями, а то и вовсе делается волчья пасть.

Ген под названием Msx1 полностью контролирует закладывание зачатков будущих зубов. Именно благодаря ему у нас сначала появляется 20 молочных единиц, а затем они в положенное время меняются на постоянные, и тогда вырастают еще 12. Правда, не у всех людей зачатки сформированы полностью и правильно.

Интересно то, что если отключить вышеперечисленные гены, кроме последнего, то единичные зубы могут все равно прорезаться. А вот если нарушается работа Msx1, то даже зачатки не формируются вовсе. Поэтому ученые взяли на вооружение, что именно этот ген нужно использовать для самостоятельного выращивания зубов.

Зачатки

Как продолжение изучения по восстановлению зубного ряда таким способом профессор Митсиадис пришел к выводу, что активность генов нужно использовать совместно со стволовыми клетками, взятыми из зачатков дентальных тканей. Именно их общая работа приведет к формированию полноценной единицы.

Стволовые клетки способны регенерировать поврежденные ткани, заместить утраченные части собственным делением, поэтому такой способ может стать настоящим прорывом в мире по естественному восстановлению зубов.

Продуманный метод в теории максимально прост:

  • изъятую стволовую клетку помещают в альвеолярную полость, из которой ранее выпал или удален зуб;
  • через некоторое время на этом месте формируется зачаток, схожий на тот, что появляется у эмбриона;
  • далее происходит процесс его роста, развития и прорезывания, что по ощущениям должно напоминать подобный период в детстве.

Очевидно, что такой способ выращивания зубов из стволовых клеток максимально напоминает естественное их появление. В результате единица образуется полностью сформированная, на своем месте и имеет все структурные элементы.

Но здесь также есть ряд недостатков в практическом использовании метода:

  • С каждым годом у человека становится все меньше стволовых клеток, и если в 25 лет их еще может быть 1 на 100 тысяч, то в более зрелом возрасте обнаруживается только 1 на 500 000.
  • Само изъятие такой клетки оказывается затруднительным и очень болезненным процессом. Заданием для ученых пока является обнаружение более простого способа для забора материала.

Проводимые эксперименты

Самые удачные разработки по выращиванию зубов показали, что это сделать возможно, так как уже есть определенные достижения:

  • сформированная, таким образом, коронка полностью отвечает естественной структуре;
  • анатомическое строение выращенного зуба также соответствует природному и содержит все нужные элементы – нервно-сосудистый пучок, пульпу, дентин и эмаль;
  • твердость и прочность образованных тканей настолько высокая, что дает возможность выполнять все функциональные нагрузки челюсти.

Но недостатком пока остается размер выросшей единицы, который получается немного меньшей по объему. Тем не менее исследователи не останавливаются на достигнутом и придумывают новые технологии по максимально естественному восстановлению зубного ряда.

Методики

Сами способы по выращиванию твердых тканей можно разделить на:

  1. Внешние – при котором формируют единицу за пределами ротовой полости, например, в пробирке или особых клетках, гелях и пр. И только, когда зуб вырос, его пересаживают в пустующую лунку.
  2. Внутренние – стволовые клетки, выделенные, например, из утраченных молочных зубов, вводят под слизистую. И уже в десне происходит развитие и рост целой единицы. Правда, этот метод считается не до конца проработанным и достаточно длительным.

Среди наружных способов особо выделяют два:

  • Когда процесс выращивания зуба происходит в органической культуре. Для этого берут мезенхимальные и эпителиальные клетки и помещают их в коллагеновый каркас. Именно здесь будет формироваться зачаток. Время роста зуба составляет около двух недель. Но при этом он полностью сформирован и имеет весь анатомический комплекс элементов.
  • С помощью специальной пробирки, в которую помещают те же клетки для формирования зубного зачатка. После определенного этапа его перекладывают уже в капсулу и внедряют в печень мыши.

Кроме генных технологий, некоторые ученые предлагают совершенно инновационные психо-социальные способы перепрограммирования. К ним относятся:

  1. Метод Петрова – при этом пациент узнает о точном строении зуба, его корневой системе и структуре коронки. Затем он мысленно помещает стволовую клетку костного мозга в то место, где следует нарастить зуб и представляет весь процесс формирования зачатка и рост единицы.
  2. Способ Веретенникова во многом схож с предыдущим, но здесь нужно учитывать не только строение зуба, но и правильность их прорезывания, очередность появления – от нижних резцов и до больших коренных, в строгой природной последовательности. Ученый предлагает мысленно представлять прорастание маленького зуба, как семени, создавая в нужном месте ощущения давления.
  3. Технология Столбова – ученый, который на своем опыте показал, что воздействием мысли можно вырастить хоть 17 зубов подряд! Помимо создаваемой мыслеформы, параллельно с этим следует отказаться от вредных привычек, похудеть и научиться прислушиваться к своему организму.
  4. Метод Шичко – предполагает использование самовнушения в период засыпания и правдивой информации. За счет письменных установок, которые пациент совершает перед сном в своем личном дневнике, можно заставить восстановить работу любого внутреннего органа, в том числе и утраченного зуба. Главное – планомерное воздействие на подсознание.

Среди новых разработок также выделяются еще две:

  • Использование ультразвука, когда с его помощью стимулируют десну и альвеолярный отросток к наращиванию твердой ткани. За счет такого своеобразного массажа можно заставить клетки функционировать в нужном направлении.
  • Лазерная коррекция – помимо безболезненных операций по заживлению различных органов, с его помощью можно стимулировать появление желаемых клеток и их рост. Таким образом, происходит полная регенерация тканей и восстановление утраченного зуба.

Какие побочные эффекты?

Пока все лабораторные эксперименты не вошли в ежедневную практику стоматологов, так как имеют множество недоработок, побочных явлений, а иногда и непредвиденных результатов. Самыми важными деталями, над которыми еще следует потрудиться, являются такие сомнительные моменты:

  1. Сложно контролировать темпы роста единицы и ее элементов. Случается так, что дентин образуется намного быстрее, чем нервно-сосудистый пучок пульпы.
  2. Возможно появление патологических форм и строения самой коронки, что в дальнейшем обязательно повлияет на функциональность зуба и на здоровье ротовой полости в целом.
  3. Наш организм с развитой иммунной системой, скорее всего, будет реагировать на внедрение выращенного зуба или зачаток из стволовых клеток, как на инородное тело. Поэтому велики риски его отторжения. А чтобы снизить такой эффект человеку придется принимать препараты, значительно снижающие уровень иммунитета, что может привести к ослаблению здоровья на длительный период.

Мнения критиков

Не весь ученый мир придерживается таких оптимистических прогнозов по возможности выращивания полноценного зуба во рту пациента. Еще многие из них скептически относятся даже к успешным разработкам и результативным экспериментам. Они утверждают, что если в некоторых условиях удалось нарастить у мыши какие-то отдельные единицы, то это не значит, что то же самое получится и с человеком.

Никто не сможет предугадать, как поведут себя стволовые клетки в десне, образуют ли они нужный зуб в желаемом месте, да еще и правильной формы.

Невозможно предвидеть, как будет реагировать организм отдельно взятого человека на вживление таких клеток или целой выращенной единицы.

Даже эксперименты с пересадкой зубов с одной челюсти на другую у человека не принесли желаемого результата, показав очень низкий процент приживаемости.

Самым же сомнительным вопросом остается – как повлиять на структуру и форму зуба, который требуется вырастить? Ведь стволовые клетки не знают, нужен нам резец, моляр или клык. Что вырастет и правильно ли это произойдет?

: ученые начали выращивать зубы в пробирке.

Когда будет доступна процедура?

Те ученые, которые пока воодушевлены результатами экспериментов, обещают скорое решение проблемы. Так, японские разработчики считают, что продвинулись уже достаточно далеко в своих технологиях, и осталось только дифференцировать создаваемые зачатки, чтобы точно рассчитывать в каком альвеолярном отростке вырастет подходящая единица.

Они обещают, что уже к 2030 году смогут предоставить полноценные и эффективные результаты по выращиванию зубов из стволовых клеток и распространить свой метод в массы. Именно их разработки должны полностью вытеснить современное протезирование и имплантацию.

Цена процедуры

Предугадать стоимость такого способа восстановления улыбки достаточно сложно, так как его пока нигде не проводят. Но медики приблизительно рассчитывают на окончательную сумму исходя из отдельных процедур, необходимых для этого.

Так, стоимость извлечения стволовых клеток находится в районе 1000 евро. Если же к этому добавить необходимые инъекции, дополнительные материалы и прочие проводимые процедуры, то можно оценить весь процесс выращивания зуба у человека в 3000 евро, что значительно дороже имплантации.

При появлении такого способа восстановления зубного ряда, воспользоваться им смогут только те, кто финансово обеспечен. Большей части населения она окажется недоступной. Пока в некоторых клиниках предлагаются экспериментальные процедуры по выращиванию единиц, но пациент должен не только заплатить 3000 евро за нее, но и подписать согласие на то, что готов к неожиданным результатам.

Источник: https://infozuby.ru/vyrashhivanie-zubov-iz-stvolovyh-kletok.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.