Coraz bliżej możliwości regeneracji zębów

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Kioto i Uniwersytetu Fukui może dać pewną nadzieję na regenerację zębów. Uczeni informują, że przeciwciało dla jednego genu - genu USAG-1 (ang. uterine sensitization-associated gene-1) - może stymulować wzrost zębów u myszy cierpiących na anodoncję, czyli chorobę wrodzoną polegającą na braku zębów i ich zawiązków. Praca została opublikowana w "Science Advances".

Chociaż w normalnej jamie ustnej dorosłego człowieka znajdują się 32 zęby, około 1 proc. populacji ma ich więcej lub mniej z powodu wrodzonych schorzeń. Naukowcy zbadali genetyczne przyczyny obecności zbyt wielu zębów jako wskazówek do regeneracji zębów u dorosłych.

Według Katsu Takahashi, jednego z głównych autorów badania z Uniwersytetu Kioto, podstawowe cząsteczki odpowiedzialne za rozwój zębów zostały już zidentyfikowane.

- Morfogeneza poszczególnych zębów zależy od interakcji kilku cząsteczek, w tym BMP, czyli białka morfogenetycznego kości, oraz sygnalizacji Wnt - powiedział Takahashi.

BMP i Wnt są zaangażowane w znacznie więcej niż tylko rozwój zębów. Modulują one wzrost wielu narządów i tkanek jeszcze zanim ludzkie ciało osiągnie rozmiar rodzynki. W związku z tym leki, które bezpośrednio wpływają na ich aktywność są powszechnie unikane, ponieważ skutki uboczne mogą dotyczyć całego organizmu.

Domyślając się, że ukierunkowane czynniki, które antagonizują BMP i Wnt w rozwoju zębów mogą być bezpieczniejsze, zespół wziął pod uwagę gen USAG-1.

- Wiedzieliśmy, że wyciszenie USAG-1 korzystnie wpływa na wzrost zębów. Nie wiedzieliśmy jednak, czy będzie to wystarczające - dodał Takahashi.

Naukowcy zbadali więc działanie kilku przeciwciał monoklonalnych dla USAG-1. Przeciwciała monoklonalne są powszechnie stosowane w leczeniu nowotworów, zapalenia stawów oraz przy opracowywaniu szczepionek.

USAG-1 wchodzi w interakcje zarówno z BMP, jak i Wnt. W rezultacie, kilka z przeciwciał doprowadziło do słabych wskaźników urodzeń i przeżywalności myszy, potwierdzając znaczenie zarówno BMP, jak i Wnt dla wzrostu całego ciała.  Jedno obiecujące przeciwciało zaburzało interakcję USAG-1 tylko z BMP.

Eksperymenty z tym przeciwciałem wykazały, że sygnalizacja BMP jest niezbędna do określenia liczby zębów u myszy. Co więcej, pojedyncze podanie wystarczyło do wygenerowania całego zęba. Późniejsze eksperymenty wykazały te same korzyści u fretek.

- Fretki są zwierzętami z podobnymi wzorcami zębowymi jak ludzie. Naszym następnym planem jest przetestowanie przeciwciał na innych zwierzętach, takich jak świnie i psy - wyjaśnił Takahashi.

Badanie jest pierwszym, które pokazuje korzyści płynące z zastosowania przeciwciał monoklonalnych w regeneracji zębów i zapewnia nowe formy terapeutyczne dla problemu klinicznego, który obecnie można rozwiązać jedynie za pomocą implantów i koron.