Vedci sa snažia vypestovať nové zuby: Prvé výsledky majú, najťažší krok ich ešte čaká

Čo keby si prišiel o zub a namiesto drahého implantátu by ti lekár pomohol vypestovať nový? Znie to ako sci-fi, ale vedci už pracujú na tom, aby zub nebolo potrebné len opravovať alebo nahrádzať.

V laboratóriách podľa Frontiers skúmajú bunky, ktoré dokážu vytvárať zubné tkanivá, a hľadajú spôsob, ako z nich poskladať funkčný zub.

Výskumníci z viacerých krajín sa tak snažia rozšíriť možnosti stomatológie o obnovu poškodených zubných tkanív. Nejde pritom o jediný experiment ani o jednu zázračnú metódu. 

Plomba, ktorá by nemusela byť len plombou

Keď sa ti vytvorí kaz, baktérie v zubnom povlaku podľa Cleveland Clinic premieňajú cukry na kyseliny. Tie postupne narúšajú sklovinu, čo je tvrdá vonkajšia vrstva zuba. Ak poškodenie postupuje hlbšie, môže zasiahnuť zubovinu a neskôr aj vnútorné tkanivá.

Dnešná liečba sa zvyčajne snaží poškodené časti odstrániť a obnoviť tvar zuba výplňou. Problém je, že výplň nie je živé tkanivo, ktoré by fungovalo ako pôvodná súčasť organizmu.

Podľa Care Credit môžu plomby vydržať približne päť až dvadsať rokov, pričom životnosť závisí od viacerých okolností. Niektoré zuby si preto počas života vyžadujú opakované zákroky.

Vedkyňa Anne George z University of Illinois Chicago podľa BBC skúma bielkoviny, ktoré sa podieľajú na tvorbe a mineralizácii zuboviny. Cieľom je zistiť, či by sa tieto procesy dali stimulovať tak, aby poškodený zub dokázal vytvárať nové tkanivo a lepšie sa obnovovať.

Sklovina má jeden zásadný problém

Zub nie je jednoliaty kus tvrdej hmoty. Podľa Lateral Dental Clinic ho tvorí niekoľko odlišných vrstiev vrátane skloviny, zuboviny, cementu a zubnej drene. Každá má inú funkciu a vzniká iným spôsobom. Práve táto zložitosť robí regeneráciu náročnou.

Biochemička Hannele Ruohola-Baker z University of Washington sa so svojím tímom zameriava na bunky a signály, ktoré sa podieľajú na tvorbe zubných tkanív.

Bunky, ktoré vytvárajú sklovinu, po dokončení vývoja zuba odumierajú. Telo preto nedokáže stratenú sklovinu znovu vytvoriť tak ako niektoré iné tkanivá.

Výskumníci sa preto snažili kmeňové bunky nasmerovať tak, aby sa premenili na podobné bunky ako tie, ktoré vytvárajú sklovinu. Ďalšie bunky pripravili na produkciu zuboviny. Po spojení v laboratórnej miske vznikla štruktúra označovaná ako zubný organoid, ktorá dokázala sama vylučovať bielkoviny skloviny.

Vypestovať celý zub je oveľa náročnejšie ako vytvoriť jeho časť

Predstava, že laboratórium vyrobí nový zub a zubár ho jednoducho vloží do čeľuste, znie lákavo. Lenže zub nie je len náhradná súčiastka. Musí mať správny tvar, vytvoriť si korene, spolupracovať s okolitými tkanivami a bezpečne sa začleniť do čeľuste.

Ana Angelova Volponi, ktorá vedie výskum regeneratívnej stomatológie na King’s College London, podľa National Library of Medicine skúma, ako vytvoriť biologickú náhradu, ktorá sa dokáže vyvinúť na funkčný zub.

Jej tím pracoval s bunkami z ľudského ďasna a bunkami podieľajúcimi sa na tvorbe zubov u myší. Kombináciou vznikla hybridná štruktúra človeka a myši, pri ktorej sa vyvíjali aj základy koreňov.

Výsledok je zaujímavý, ale netreba si ho zamieňať s hotovým ľudským zubom pripraveným na transplantáciu. Vedci ešte skúmajú, ako bunkám poskytnúť správne signály a vhodné prostredie, aby vytvorili funkčný zub.

Vedci skúšali pestovať zuby aj na prasatách

Jedným z najzaujímavejších experimentov je výskum tímu Pamely Yelick z Tufts University. Vedci využili bunky, ktoré boli schopné vytvárať zubovinu z ľudských zubov a bunky súvisiace s tvorbou skloviny z nevyvinutých zubov z prasacích čeľustí.

Vypestované bunky umiestnili na biologickú podpornú štruktúru a vytvorené zubné zárodky implantovali do čeľustí dospelých prasiat. Počas troch mesiacov sledovali vývoj útvarov podobných zubom. Tie sa však ešte neprerezali cez ďasno.

Ani tento experiment však neznamená, že výskumníci už dokážu vypestovať plnohodnotný ľudský zub pripravený na bežné použitie. Ide však o ďalší krok v pochopení toho, ako jednotlivé bunky spolupracujú a ako by sa ich činnosť dala využiť v modernej medicíne.

Kedy sa nové zuby dostanú do ambulancií

To, že sa v laboratóriu podarí vytvoriť bunky produkujúce zubné tkanivo alebo štruktúru podobnú zubu, ešte neznamená, že sa rovnaký postup dá bezpečne použiť u človeka.

Ak sa bezpečnosť a účinnosť skúmaných postupov potvrdia v ďalších skúškach, liečba zubov by sa mohla postupne zmeniť. Namiesto opakovaného opravovania poškodeného miesta by lekári mohli v určitých prípadoch stimulovať obnovu tkaniva alebo využiť biologicky vytvorenú náhradu.

K takému výsledku však ešte vedie dlhá cesta. Vedci musia pochopiť, ako vytvoriť jednotlivé časti zuba, ako ich správne spojiť a ako zabezpečiť ich bezpečné fungovanie v ľudskom tele. Laboratórne výsledky sú síce povzbudivé, ale ešte nie sú dôkazom toho, že úplná regenerácia zubov bude tak skoro dostupná.