Ученые из Стоматологической школы университета Терфтса (TUSDM) разрабатывают альтернативную методику. На данный момент им удалось на животной модели, используя биоматериал на основе коллагена, поместить стволовые клетки внутрь поврежденного зуба, и запустить регенерацию тканей, аналогичных пульпе. По мнению ученых, данная методика может стать основой стратегии по регенерации зубных тканей и восстановлению природных функций зубов.
«Эндодонтическое лечение приводит к потере зуба в будущем: со временем зуб становится хрупким и может треснуть пополам, потребуется установка имплантата», -говорит автор работы д-р Памела Елик, проф. университета Терфтса, декан факультета Челюстной-лицевой и молекулярной генетики. «Наша работа подтверждает возможность альтернативных методик лечения глубоких кариозных повреждений. Цель такой методики – регенерация поврежденных тканей с сохранением жизнеспособности и естественных функций зуба».
Д-р Елик совместно с коллегой – выпускницей университета Терфтса Арвой Хайят, использовали метакрилат-желатин (недорогой гидрогель GelMA, получаемый из натурального коллагена) в качестве каркаса для роста новых тканей пульпы. В ходе эксперимента ученые инкапсулировали состав из стволовых клеток пульпы человека (полученных из удаленных зубов мудрости) и эндотелиальных клеток (ускоряющих рост клеток) в гидрогель метакрилат-желатина. Далее этот состав поместили в изолированный, поврежденный корень зуба, извлеченного в ходе стоматологического лечения по медицинским показаниям и полностью освобожденный от остатков мягких тканей. Корень зуба имплантировали лабораторной мыши и проводили наблюдения на протяжении 8 недель.
Через 2 недели в корне зуба появилась ткань, аналогичная пульпе. Через 4 недели рост клеток этой ткани ускорился, а также в ней появились кровеносные сосуды. Через 8 месяцев ткань заполнила всю полость корня зуба, в ней сформировались функционирующие кровеносные сосуды, заполнившиеся эритроцитами. Также ученые отметили хорошую адгезию сформировавшейся ткани к дентину – твердой ткани зуба, формирующей его основу. В области имплантации не было отмечено признаков воспаления или воспалившихся клеток, что свидетельствует о биосовместимости гидрогеля метакрилат-желатина с тканями животных.
Контрольные эксперименты, в ходе которых мышам имплантировали пустые корни зуба и зубы с гидрогелем метакрилат-желатина без инкапсулированных клеток показали значительно более медленный рост клеток внутри корня, формирование неорганизованных кровеносных сосудов, плохую адгезию к дентину или ее отсутствие.
По мнению авторов работы, результаты свидетельствуют о большом потенциале методики с использованием стволовых клеток с гидрогелем метакрилат-желатина и эндотелиальных клеток пупочной вены для регенеративного лечения зубов с полным сохранением их природных функций. Тем не менее, ученые подчеркивают, что в данной работе не рассматривалась способность формирования нервной ткани в восстановленной ткани пульпы. Также подчеркивается необходимость дополнительных исследований на других группах животных, чтобы подтвердить безопасность и эффективность методики, прежде чем будут проведены клинические испытания.
«Нам предстоит много работы, прежде чем можно будет говорить об альтернативной методике лечения кариеса. Если мы подтвердим результаты в ходе последующих экспериментов, в будущем можно будет говорить о регенеративной стоматологии. Работа еще на начальной стадии, но мы очень воодушевлены идеей дать людям возможность восстанавливать поврежденные зубы без хирургического вмешательства».