Japońscy bioinżynierowie najpierw wyhodowali ząb w nerce, a następnie przeszczepili go do szczęki. Ząb przeszczepiony - powstały naczynia krwionośne i włókna nerwowe. Naukowcy zapewniają, że sprawdzona technologia pomoże wyhodować nowe narządy o określonych parametrach geometrycznych
Stomatologia regeneracyjna
To nie pierwszy rok, w którym japońscy bioinżynierowie wprowadzają nowe zęby do laboratoryjnych gryzoni. Zespół profesora Takashi Tsuji z Tokyo University of Science poczynił ogromne postępy w stomatologii regeneracyjnej. Japońskie zęby eksperymentalne mają wszystko - szkliwo, zębinę, miazgę, naczynia krwionośne i włókna nerwowe, w strukturze zęba rozróżnia się koronę i korzenie.
W 2007 roku biolodzy wszczepili do dziąseł zwierząt doświadczalnych 500-mikrometrowe „zarodki” zębów, które wyrosły na prawdziwe zęby. Już w 2009 roku bioinżynierowie nauczyli się wyhodować pełnoprawne zęby trzonowe z komórek macierzystych. Już wtedy zespół Takashi Tsuji wyhodował ząb wraz z częściami składowymi - zębodołami (jamą szczęki, w której się znajduje) i przyzębiem (kompleksem tkanek położonych między zębem a zębodołami). Takie „zestawy” potrafią „załatać” dziury nie tylko w uśmiechu, ale także w szczękach.
Ząb rośnie w nerce
Aby wyhodować taki ząb, biolodzy umieścili „zarodek” we włóknistej torebce nerki - gęstej osłonie pokrywającej zewnętrzną część narządu. Metoda ta - umieszczenie implantu we włóknistej torebce nerki - służy do badania leków przeciwnowotworowych: część guza wszczepia się do pochwy nerkowej zwierząt (szczurów lub myszy), po czym guz leczy się lekami, bada się zmiany histologiczne i efekt biologiczny.
„Parametry geometryczne - szerokość korony, całkowity rozmiar zęba, długość korzenia - zostały zniekształcone przez ciśnienie zewnętrznej błony torebki nerkowej. Korona zęba była spłaszczona, a korzenie wydłużone”- pisze Takashi Tsuji, opowiadając o osiągnięciach i wadach stomatologii regeneracyjnej.
Jak kontrolować wymiary
Obecnie bioinżynierowie opracowali ramy, które pomogą kontrolować parametry zębów, pęcherzyków płucnych i przyzębia. Można powiedzieć, że „owinęli” zarodek zęba w polimerowe „otulacze”, którym nadano wymagane wymiary - takie, aby wyrosły ząb można było bezboleśnie przeszczepić w szczękę, nie nękając „sąsiadów”.
Biolodzy przeszczepili ząb wyrosły z nerki do szczęki. Po pewnym czasie przeprowadzili badanie tomograficzne i angiograficzne. Okazało się, że włókna nerwowe i naczynia krwionośne nowego zęba zrosły się z tymi, które były już w szczęce myszy. Oznacza to, że ząb został wszczepiony. „Przeszczep naprawił uszkodzoną szczękę, parametry zęba odpowiadały normalnym wymiarom” - piszą naukowcy w artykule opublikowanym w PLoS ONE.