Медицинские интернет-конференции
Языки
Перспектива развития технологии выращивания зубов в стоматологии
Пашкевич Виктория Дмитриевна
Перспектива развития технологии выращивания зубов в стоматологии
Научный руководитель: к.м.н., асс. Савина Е. А.
ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФ
Кафедра пропедевтики стоматологических заболеваний
Одной из главных причин стремительной потери зубов нашим населением врачи называют низкую культуру ухода за полостью рта. Несмотря на то что каждого из нас в детстве наверняка учили чистить зубы, с соблюдением всех необходимых нюансов это делает не более 30% населения страны. По статистике, более 50% людей чистят зубы 46 секунд, что абсолютно бесполезно.
Итог неутешителен. По данным национального эпидемиологического стоматологического обследования населения России, пораженность кариесом взрослого населения РФ достигает тех же 95–100%, а вот признаки болезней пародонта у людей старше 35 лет встречаются в 81% случаев.
Все это побуждает современную науку придумывать новые способы восстановления зубного ряда. В последнее время в стоматологии активно развиваются технологии выращивания зубов.
Выращивание зубов – перспективная биоинженерная технология, конечной целью которой является создание/воссоздание полноценных новых коренных зубов у человека или животных.
И хотя методика опробована только на лабораторных мышах, ученые надеются в перспективе избавить и людей от пересадки донорских органов или вживления зубных протезов.
Исследователи из нескольких научных центров Японии успешно разрешили одну из сложнейших задач, стоящих перед медициной, и вырастили из маленького кусочка особым образом обработанной ткани новый резец. Им удалось получить живой и работоспособный орган из нескольких клеток. В перспективе вместо металлокерамических имплантатов у пациентов, возможно, удастся добиться роста своих полноценных зубов. Новый зуб исследователи выращивали из небольшой группы клеток, полученной в результате сложных манипуляций со стволовыми клетками мыши. Соединив внутри капли специального геля два разных вида стволовых клеток и подвергнув их дополнительной обработке, ученые сначала получили зародыш будущего зуба. Далее смесь из клеток двух типов была помещена в лунку, оставшуюся у мыши на месте ранее удаленного под наркозом резца. Для отслеживания за растущей тканью добавили в клетки и ген зеленого флуоресцентного белка. Флуоресцентный белок позволял видеть, куда именно мигрировали клетки искусственного зуба, и убедиться в том, что наряду с зубами у грызунов не появилось каких-либо новообразований.
В журнале Proceedings of the National Academy ученые опубликовали результаты многочисленных проверок нового зуба. На рентгеновских снимках и фотографиях он не отличается от обычных, а по прочности не уступает собственным зубам мыши. У «новичка» оказалась столь же крепкая эмаль, и он так же прочно укрепился в челюсти, сохранив естественный уровень чувствительности: внутри зуба проросли нервы и кровеносные сосуды.
Источник
Выращивание новых зубов. Миф или реальность?
Проблема человеческих зубов в том, что они могут формироваться из двух зачатков, из одного появляются молочные зубы, из другого постоянные и, если происходит потеря последнего, то заменить его можно только искусственным, но и тут есть противопоказания и проблемы при установке. Многие ученые были увлечены решением проблемы продолжительности жизни или выращиванием новых зубов. Сейчас в стоматологии есть современные технологии качественного восстановления зубов, но проблема воссоздания зубов еще не решена.
Первые попытки вырастить новый зуб были предпринят в Англии в 2002 году. В качестве эксперимента были использованы коронки крысы и свиньи. У шестимесячных поросят была взята дентальная ткань которая помещалась в специальные ферменты для выращивания. После формирования зачатков, клетки переносились на растворяющиеся в процессе полимерные пластины и итоговый результат вживляли крысам, которые выступали носителями экспериментального органа. Первые достижения этого эксперимента были сформированные коронки, но у этого воссозданного зуба, к сожалению, не было полноценно сформированного корня, полностью отсутствовала эмаль, как средство защиты зуба и дентин не представлял полноценно развитую фракцию. Эти начальные попытки эксперимента по воссозданию зубов не увенчались успехом, возможно из-за малого интереса и небольшого финансирования.
В 2007 году ученые из Токио, основываясь на проведенном эксперименте своими коллегами из Англии, воссоздали эксперимент, немного подкорректировав его. В результате они успешно вживили зачатки зуба молодым особям, но в этот раз, хотя корень зуба отсутствовал, дентин и остальные ткани зуба были сформированы полноценно. На этом эксперимент в стоматологии не прекращался и в 2009 году был изменен подход в эксперименте, были взяты клетки мыши, отвечающие за формирование зубов и костей в организме которые синтезировали в коллагеновой среде и уже их подсаживали на место удаленных коронок опытного материала. Последние эксперименты имели грандиозный результат. Зуб не только имел эмаль, дентин и сформировавшийся корень, Во время роста в пульпе был сформирован нервно-сосудистый пучок, отвечающий за дальнейшее питание дентальной ткани.
Конечно, стоматология не стоит на месте и заслугам ученых можно аплодировать. Но, до выращивания человеческих зубов, скорее всего, пройдет не мало времени. Это сопряжено с многими недоработками. При формировании зуба невозможно спрогнозировать как сам рост зуба, так и результат, зуб может быть моляр или резец. Так же само выращивание не только дорогостоящее, оно еще и сложное по получение материала необходимого для запуска воссоздания зуба. Риски забора материала горазд больше, чем цель, которая заключается в воссоздание живого зуба, в то время, как хорошо отработана технология имплантации зубов. Возможно в будущем этот процесс будет прост как сдача крови, но это в будущем, а пока необходимо регулярно посещать стоматолога и соблюдать правила гигиены полости рта для хорошего состояния ваших зубов.
Источник
Технология выращивания зубов. Мифы и реальность.
На сегодняшний день перед специалистами, занимающимися проблемой выращивания новых зубов при помощи биоинженерных технологий, стоит несколько задач.
Запись на приём
Уже многие годы человечество не просто мечтает о бессмертии и технологиях, позволяющих избавляться от любых заболеваний и устранять различные дефекты, но и упорно работает в этом направлении. Стремительно развивающаяся биоинженерия обещает нам массу удивительного и интересного, в том числе дает надежду на то, что вместо пораженных, разрушенных и утраченных зубов можно будет выращивать новые, абсолютно полноценные коренные зубы и не прибегать к установке искусственных корневых имплантов и к зубопротезированию.
Учеными уже обнаружен ген, ответственный за рост зубов и формирование эмали, а также проведен ряд довольно успешных исследований по выращиванию зубов в лабораторных условиях для мышей и крыс. Однако и по сей день нет достоверных фактов, подтверждающих возможность переноса этих технологий на человека и готовность подобных методов к широкому внедрению в мировую стоматологию.
Японскими учеными официально обнародованы успешные результаты эксперимента, в ходе которого из мезенхимальных и эпителиальных клеток мыши (клеток, стоящих немного выше, чем стволовые, т. е. более дифференцированных) они вырастили новый зуб. Для этого клеточный материал был помещен в специальный коллагеновый каркас и применены особые технологии выращивания новых тканей.
Ученым действительно удалось вырастить новый зуб, состоящий из дентина, пульпы, эмали и имеющий сосуды и периодонтальные ткани. Этот зуб, размером всего 1,3мм, а точнее – зубной зачаток, был подсажен восьминедельной мыши в лунку только что удаленного под анестезией резца. Обследование, выполненное по истечении двух недель, показало, что новый зуб хорошо прижился и начал расти и функционировать так же, как обыкновенные, природные зубы мыши, ничем не отличаясь от них ни по прочности, ни по строению, ни по внешнему виду.
Таким образом, специалисты полностью заменили зуб животного биоинженерными материалами. Для того чтобы наблюдение за растущим зубом было более точным и четким, в клетки ученые добавили ген флуоресцентного протеина зеленого цвета. Благодаря этому можно было видеть, как именно происходило деление клеток и судить о том, насколько правильным был этот процесс.
Специалисты утверждают, что проведенная работа является отличной основой для дальнейших исследований в этом направлении. В будущем планируется не просто выращивать в лабораторных условиях («in vitro») новые зубы для человека, а использовать для этого, как минимум, два метода:
- наружный − новый зуб полностью выращивается вне организма и затем имплантируется пациенту;
- внутренний − новый зуб растет непосредственно в ротовой полости пациента из подсаженных и предварительно обработанных в лабораторных условиях клеток.
На сегодняшний день перед специалистами, занимающимися проблемой выращивания новых зубов при помощи биоинженерных технологий, стоит несколько задач. Прежде всего, ученым необходимо:
- усовершенствовать процесс деления клеток таким образом, чтобы в итоге добиться формирования зубов с натуральным соотношением эмали, дентина и пульпы;
- гарантировать, что новый зуб будет иметь нужный размер и форму, т. е. что на месте резца не вырастет жевательный зуб и наоборот;
- добиться высокого процента приживляемости подсаживаемого биоинженерного материала.
Источник
Клонирование зубов — выращивание новых зубов
Как говорилось в одной поговорке, зубы дело наживное. Но для пациента значительно лучше вставить в клинике не искусственные зубные импланты, а настоящие «живые» зубы (и при этом собственные).
Технология, разрабатываемая ещё с 2002 года, позволяет взращивать зуб непосредственно в челюсти, вместо утраченного и создавать полную копию родного зуба — с такой же структурой и «привязкой» к нервной и кровеносной системам. Проблема утрата зубов решается простым клонированием собственных зубов пациента. Единственное, что для этого нужно — это стволовые клетки.
Да, в это непросто поверить, но первые зубы из стволовых клеток вырастили еще в 2002 году. Далее в 2013 году у китайских ученых получилось уже вырастить зубы, полностью идентичные человеческим. Опять же исходным материалом послужили стволовые клетки, способные трансформироваться в ткань любого типа.
Как это работает?
Выращивание новых зубов
Исследователи собирают человеческие стоматологические стволовые клетки в лаборатории. Чтобы заставить их сформировать трехмерную тканевую структуру, исследователи берут образцы стволовых клеток и помещают их в пробирку на специальный объёмный каркас, на котором они растут.
После того, как стволовые клетки посеяны на каркасе, исследователи добавляют факторы роста, чтобы сообщить стволовым клеткам, какому типу ткани следует расти. Комбинация зубных стволовых клеток, специальных каркасов и факторов роста позволяет исследователям создавать новые ткани зубов. Стоматологи разработали терапию стволовыми клетками для выращивания новых зубов после лечения корневых каналов, а также для реплантации зубов, выбитых изо рта.
Стволовые клетки для выращивания зуба
Организм сам способен вырастить новый зуб
Спустя какое-то время идея о реконструкции собственных зубов получила отклик и в США – там была разработана технология, в которой стволовые клетки «из пробирки» не были задействованы, а организм сам выращивал новый зуб.
Происходит это с помощью специального каркаса из полимеров и гидроксиапатита (кальцийсодержащего минерала) с закрепленными на нем молекулами факторов роста и белков BMP7, напечатанного на 3-D принтере. Такая технология, способна задействовать стволовые клетки напрямую из организма и привести к формированию нового зуба на месте удаленного.
Организм сам способен вырастить новый зуб
Разберемся в деталях: роль стволовых клеток в клонировании
Стволовые клетки обладают замечательным потенциалом превращаться во многие различные типы клеток в организме в ранние годы жизни и роста. Кроме того, во многих тканях они служат своего рода внутренней системой восстановления, делясь практически без ограничений для пополнения запасов других клеток, пока человек или животное еще живы. Когда стволовая клетка делится, каждая новая клетка может либо остаться стволовой клеткой, либо стать клеткой другого типа с более специализированной функцией, такой как мышечная клетка, клетка крови или клетка мозга.
Подведем итог: существует уже несколько способов для «клонирования» зуба
Первый способ – заселить определенными клетками каркас зуба, специально для этого изготовленный. Далее необходимо поместить все это в биореактор, который крутится вокруг своей оси, а также наполнен специальной жидкостью, богатой всеми необходимыми микроэлементами. Дело лишь в том, что такой способ не позволяет полностью повторить все особенности настоящего зуба. То есть, как итог мы имеем нечто схожее по структуре, но цвет и форма могут отличаться, что может способствовать отторжению при дальнейшей имплантации.
Есть и второй способ:
Зуб формируется из биоинженерного зачатка, то есть путем воспроизведения естественного процесса развития. Это решает проблему строения и интеграции биоинженерного образца.
Клонирование зубов очень сложный и высотехнологичный процесс. И все же мы живем с вами в удивительное время, когда прогресс зашел так далеко, что клонирование зубов уже не кажется чем-то нереальным!
Источник