Лечение зубов стволовыми клетками

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.

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:

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?

Видео: 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.