Не секрет, что медики всего мира веками искали способ повысить регенеративные способности человеческого организма. Особенно активным был поиск подобных технологий для нужд стоматологии. Правда, долгое время найти возможность растить новые зубы, взамен утраченных, не удавалось. Решение пришло с открытием возможностей пересадки стволовых клеток.
Данная методика получила широкую известность порядка 10 лет назад. Тогда ее перспективы были довольно туманны, однако на сегодняшний день медикам удалось достигнуть определенных успехов в выращивании естественных тканей из неспециализированных клеток. Однако применительно к стоматологии успехи данной методики были не слишком впечатляющими. Пока не было разработано специальное вещество.
Данный компонент представляет собой гель из полимеров, стимулирующий развитие неспециализированных клеток, накопление в них минералов и формирование зубов. По такой же схеме под влиянием данного биоинспирированного геля могут формироваться и кости. Так что перспективы его использования одной лишь стоматологией не ограничиваются.
По словам сотрудников Гарвардской школы инженерных и прикладных наук, проводивших исследования в данной области, новый материал в один прекрасный момент может стать незаменимым для устранения имеющихся повреждений в костях, зубах, а, возможно, и в мягких тканях. «Мы давно искали своеобразный синтетический катализатор, который из неспецифических клеток вырастит те ткани, которые нам будут нужны, и недавно мы очень продвинулись в своих исследованиях, чтобы обеспечить лечение зубов без сверления» - отметил в своем интервью профессор Дон Ингбер.
Важность данной находки не стоит недооценивать. Все органы и ткани в человеческом организме имеют единую основу – эмбриональную ткань. Она состоит из неспециализированных клеток, которые, размножаясь под влиянием генных процессов, постепенно превращаются в специализированные и формируют ткани и органы.
Во внутриутробном периоде катализатором выступают биомолекулы, химические вещества и механические факторы, стимулирующие рост клеток, заставляющие их специализироваться, а также формирующие клеточные ответы на влияние данных активаторов. Однако, даже зная какие это факторы, медикам на протяжении десятилетий не удавалось воссоздать условия, которые бы позволяли растить нужную ткань.
Авторы данной научной работы начали свои изыскания в этой области лишь несколько лет назад. Используя накопленные медициной знания и проводя опыты, медики уделили внимание процессу, называемому конденсацией мезенхимальных клеток, благодаря которой эмбрионы строят свои органы и ткани – зубы, хрящи, мышцы, сухожилия и т.д.
Используя специальный биоинспирированный материал, можно заставлять его накапливать стволовые клетки, провоцировать их сокращение, заставлять клетки объединяться в комплексы, уплотнять свою структуру и начинать накапливать минералы, которые необходимы для формирования зубов.
Поэкспериментировав в лаборатории с мезенхимальной тканью, полученной от лабораторных грызунов, медикам удалось вырастить новые зубы, состоящие из минерализованных тканей, в том числе дентина и эмали. Они были сформированы под влиянием естественных факторов роста, присутствовавших в тканях образца.
Следующим этапом стал поиск искусственного катализатора, который сможет активизировать нужные процессы непосредственно в организме пациента. И именно им и стал разработанный медиками полимерный гель. Пропитывая этот искусственный материал мезенхимальными клетками, а далее – имплантируя его в тело пациента, можно добиться того, что он будет заставлять клетки, как и в естественных условиях, сжиматься, объединяться и формировать ткани зуба.
Изюминкой данного материала, отличающей его от других подобных полимерных соединений, является тот факт, что активизация полимеров для образования геля начинается уже при температуре человеческого тела. Для полной активизации вещества достаточно 15 минут. За это время расстояние между стволовыми клетками внутри геля сокращается, они плотно упаковываются вместе.
Но самое главное – клетки развиваются и дальше, накапливая минералы. Хотя в предыдущих опытах в данной области клетки не переносили подобной процедуры и массово погибали. Так что можно сказать, что это действительно революционное достижение. Правда, на этом работа не окончена. Так что исследователям есть чем заняться на ближайшие два – три года. А мы с нетерпением ждем результат, который позволит выполнять лечение зубов без сверления!