Зубы можно вырастить: приживётся ли здоровый клык, если поставить его вместо больного
Дабы облегчить страдания человечества, ученые разработали массу способов восполнить потерю. Протезы, коронки, импланты - все это хорошо, но так хочется помечтать о более продвинутом способе восстановления жевательной функции - например, отращивать зубы заново - как волосы или ногти.
Специалисты в области биоинженерии работают над этим вопросом. Двигаются в двух направлениях. Вырастить зуб отдельно и затем имплантировать его пациенту. Или заставить расти прямо во рту - как это происходит у крыс, бобров и других грызунов, а также у верблюдов и лам, у которых зубы растут всю жизнь. Активные изыскания в этой области начались в 2002 г., когда английские исследователи научились выращивать у мышек целые, но пока еще слабенькие зубы из отдельных клеток. Через пять лет японцы получили полноценные новые зубы, но без корня. Вскоре корень для грызунов появился, но выращенные зубы оказались намного меньше родных зубов.
Стволовые клетки на каркасе
- Решение проблемы образования нового зуба в зрелом возрасте - задача, достойная самой высокой награды в науке и медицине, - уверен специалист по генной инженерии, канд. биол. наук Илья Духовлинов. - Сложность в том, что зуб представляет собой очень сложную структуру, несмотря на кажущуюся внешнюю простоту. Дентин должен быть надежно защищен эмалью. Для ее выработки и обновления нужно активировать адамантобласты - клетки, формирующие эмаль коронки при развитии зачатка зуба, которые в нашем организме присутствуют ограниченное время.
- В 2013 г. китайские исследователи из Института биомедицины и здравоохранения в Гуанчжоу использовали стволовые клетки, которые выделили из человеческой мочи. Опасность такого подхода - в самих стволовых клетках. Управлять в точности процессом их дифференцировки, то есть превращения в клетку нужной ткани, не всегда удается. Стволовые клетки могут поддерживать рост опухолевых клеток, а иногда и трансформироваться в них.
- Следующая работа британских ученых показала, что синхронизировать пропорциональный рост дентина, эмали и корней зуба непросто - в итоге получаются очень слабые зубы.
- В этом плане качественным скачком стала работа ученых Колумбийского Университета (США): они создали каркас, который «привлек» уже собственные стволовые клетки, и в каркасе образовался дентин. Скорее всего, так безопаснее. Однако росла эмаль, и были проблемы с корневыми структурами зуба.
- В 2014 г. в Гарвардском Университете нашли способ стимуляции собственных стволовых клеток в основании зуба ультразвуком. Зубы начинают расти, но опять-таки не удается получить нормальные форму и размер.
- К опытам подключаются ученые из Дальневосточного федерального Университета. В их экспериментах зубы растут активно, у них крепкие корни - но есть сложности с эмалью. Хотя создана перспективная технология, применимая к выращиванию любого другого органа.
Проблемы, которые надо устранить: не удается воспроизвести зубную эмаль и «синхронизировать» одновременный рост всех компонентов зуба - они получаются маленькие и кривые. Есть сложности с корнями - обеспечить «заякоривание» зуба в десне сложно. Работы много, но мы стоим на пороге решения действительно уникальной задачи.
Сложнее, чем полет на Марс
А что думают о передовых технологиях практикующие зубные врачи? Не боятся остаться без работы?
- В ближайшие полвека, а то и сто лет нам точно это не грозит, - уверяет стоматолог-хирург Станислав Васильев. - Выращивание зубов - сложнее, чем полет на Марс: до широкого коммерческого применения очень далеко. Кроме названных сложностей при воссоздании зуба, следует понимать, какой он будет формы. В этом плане вырастить из стволовых клеток печень или почку легче, чем зуб, поскольку от того, будь ли печень круглая или квадратная, не зависит ее работоспособность. А для зуба это важно.
Потом, даже если нам удалось вырастить зубы нужных форм и размеров, их надо пересадить на место. Некоторое время я занимался аутотрансплантацией: пересаживал восьмерки на место удаленных шестых зубов. Но было много отторжений.
Приходилось иметь дело и с вывихнутыми зубами. Реплантировать их или пересадить зуб мудрости в подготовленную лунку проще, чем интегрировать зуб, выращенный в пробирке, но и тут он не всегда легко приживается. И пока мы не научились вживлять собственные зубы со стопроцентной гарантией, что уж говорить о пересадке чужих зубов и выращивании новых!
Тема эта интересная. В Уфе, где я учился в медуниверситете, профессор Радмир Хасанов пытался пересаживать зубы от человека к человеку. Экспериментировал и с трансплантацией зубов, изъятых у покойников. Он консервировал эти зубы в растворе на основе башкирского меда, и потом пересаживал живым людям. Пробовал лечить зубы вне ротовой полости. Их удаляли, проводили нужные манипуляции и сажали на старое место.
Наконец, мы подошли к цене вопроса. Сейчас установить имплант в Москве стоит в среднем $1 тыс. Для трансплантации же зубов во столько обойдется только забор стволовых клеток. Так что выращивание зубов из стволовых клеток, как редиски на грядке, удел далекого-далекого будущего.
На хранение в банк
В 2017 г. исследователи Московского государственного медико-стоматологического университета создали в пробирке мышиные зубы из зачатка, взятого у эмбриона. Там же осваивается технология биопечати зуба прямо в лунке. В ход идут живые клетки из пульпы удаленного зуба. Именно поэтому, утверждает профессор Игорь Малышев, разумно не отдавать молочные зубки «фее», а хранить их в банке стволовых клеток.
Кстати
- Американский писатель Гарри Гаррисон в серии повестей «Билл - герой Галактики» рассказал о десантнике, отстрелившем себе ступню, чтобы избавиться от опостылевшей службы. Но добрые доктора приживляют ему один трансплантат за другим. В результате на культе растет то птичья лапа, то слоновья нога, но Билл все равно годен к строевой: лапой ему было удобно червяков копать, а вторая сама охотилась на мышей.
- В Египте археологи обнаружили вырезанный из раковины моллюска искусственный зуб в челюсти человека, жившего 5,5 тыс. лет назад.
Палец в рот не клади
- В XIX в. богатые люди вырывали зубы у крепостных и пытались поставить себе. Либо делали из них протезы.
- В музее Британской стоматологической ассоциации хранится экспонат под названием «зубы Ватерлоо». Это протез, изготовленный с использованием настоящих зубов, вырванных или выпиленных вместе с кусками челюсти у солдат, погибших в сражении при Ватерлоо в 1815 году. Покупавшие наборы зубные техники обдавали заготовки кипятком и устанавливали на базис из слоновой кости.
- Известны случаи второй смены зубов у пациентов в 80 - 90 лет. По идее раз такое может происходить спонтанно, значит, есть возможность вызвать подобный процесс с помощью медицинских манипуляций. Однако эти явление крайне редкое. К тому же новые зубы похожи на молочные, то есть не очень крепкие.
