Wissenschaftler wachsen Zähne aus Zahnfleischzellen

Der Tag, an dem ein neuer "Biotooth" in der Lücke entstanden ist, die ein fehlender Zahn als Alternative zu einer falschen implantiert hat, kam vor kurzem einem Schritt näher, als britische Forscher entdeckten, wie sie einen Weg gefunden haben, neue Zähne aus dem eigenen Körper zu entwickeln Zahnfleischzellen.
Es kann jedoch einige Jahre dauern, bis das, was im Labor erreicht wurde, Patienten zugänglich ist, die auf dem Behandlungsstuhl sitzen. Die Forscher mussten die menschlichen Kaugummizellen mit einer Art embryonaler Mauszelle kombinieren, um die Zahnfleischzellen dazu zu bringen, Zähne zu machen. Die nächste Herausforderung besteht darin, eine menschliche erwachsene Zelle zu finden, die dazu gebracht werden kann, dasselbe zu tun.
Paul Sharpe, Professor am King's College London, und seine Kollegen berichten über ihre Arbeit in der Online - Ausgabe vom 4. März Zeitschrift für Zahnmedizinische Forschung.

Mit Implantaten kann der Verlust von Kieferknochen auftreten

Bei einem Implantat bedeutet das Fehlen einer natürlichen Wurzelstruktur letztendlich die Reibung beim Essen und andere Kieferbewegungen verursachen einen Verlust des Kieferknochens um das Implantat herum.
Ein biotechnischer "lebender" Zahn würde die Gesundheit des umgebenden Gewebes viel besser erhalten als ein künstliches Implantat, wie Sharpe, ein Experte für kraniofaziale Entwicklung und Stammzellbiologie, 2004 erklärte, als er und seine Kollegen einen Zuschuss von £ 0,5 Mio. erhielten (ca. $ 0.8m), um einen Weg zu entwickeln, Stammzellen zu verwenden, um einen neuen Zahn zu machen:

"Zähne leben, und sie sind in der Lage, auf den Biss einer Person zu reagieren. Sie bewegen sich und halten dabei die Gesundheit des umgebenden Zahnfleisches und der Zähne aufrecht."

Biotechnische Zähne

Natürliche Zähne beginnen sich im Embryo aus der Interaktion von zwei Arten von Zellen zu bilden: Epithelzellen, die Oberflächenauskleidungsgewebe wie Haut und Zahnfleisch bilden, und Mesenchymzellen, die sich zu einer Reihe verschiedener Gewebe einschließlich Knochen und Knorpel entwickeln können .

Die Wissenschaftler nahmen Zellen aus adulten menschlichen Zahnfleischgewebe und kultivierten sie dann mit Zellen von Mäusen, um die neuen Zähne herzustellen.In ihrem Studienhintergrund erklären die Autoren, wie Sie diese embryonalen Zellen einzeln aufnehmen und zu normalen Zähnen rekombinieren können.
Die Forschung konzentriert sich daher auf die Erzeugung unreifer Zähne (Zähne primordia), die jene im Embryo nachahmen und als kleine Zellpellets in den erwachsenen menschlichen Kiefer transplantiert werden können, um zu funktionellen Zähnen zu wachsen.
Bemerkenswert ist, dass, obwohl die Zellumgebung des Embryos und des erwachsenen Kiefers sehr unterschiedlich ist, embryonale unreife Zähne sich normal im erwachsenen Mund entwickeln können.
Die Herausforderung für Forscher besteht darin, eine Quelle geeigneter Zellen zu finden, die die Methode klinisch durchführbar machen, wie Sharpe erklärt:
"Was erforderlich ist, ist die Identifizierung von erwachsenen Quellen von menschlichen Epithel- und Mesenchymzellen, die in ausreichender Anzahl erhalten werden können, um die Biotoothbildung zu einer brauchbaren Alternative zu Zahnimplantaten zu machen."
In dieser Studie sieht es so aus, als ob sie die erste Hälfte des Problems gelöst haben: wie man menschliche Epithelzellen bezieht.

Menschliche Gum Cells Realistische Quelle für das Engineering von menschlichen Bioteeth

Sharpe und Kollegen isolierten Epithelzellen aus adultem menschlichen Zahnfleischgewebe und kultivierten sie dann mit embryonalen Mesenchymzellen der Maus.
Das Zahnfleisch stammt von Patienten des Dental Institute am King's College London.
Bei der Transplantation in Mäuse bildeten die Epithel-Mesenchymzellen-Kombination Hybrid-Mensch-Maus-Zähne mit Dentin, Schmelz und lebensfähigen Wurzeln.

Sharpe sagt, dass die Studie zeigt, dass Epithelzellen aus adultem menschlichem Gewebe zumindest im Labor in der Lage sind, auf die zahnproduzierenden Signale von den embryonalen Mesenchymzellen der Maus "in geeigneter Weise zu reagieren, um zur Zahnkronen- und Wurzelbildung beizutragen und zu geben Anstieg zu relevanten differenzierten Zelltypen ".
"Diese leicht zugänglichen Epithelzellen sind daher eine realistische Quelle für die Berücksichtigung in der menschlichen Biotooth-Bildung" er schließt ab.
Die nächste große Herausforderung besteht also darin, einen Weg zu finden, wie adulte menschliche Mesenchymzellen zahninduzierende Signale senden können, denn im Moment können die Forscher dafür nur embryonale Mesenchymzellen bekommen.
In einer weiteren kürzlich veröffentlichten Studie beschreiben Teams der Universitäten Southampton und Edinburgh in Großbritannien, wie Knochengewebe, das aus eigenen Stammzellen von Patienten auf ein biologisch abbaubares Kunststoffgerüst gewachsen ist, bald dazu beitragen könnte, gebrochene Gliedmaßen zu heilen.
Geschrieben von Catharine Paddock