И хотя методика опробована только на лабораторных мышах, ученые надеются в перспективе избавить и людей от пересадки донорских органов или вживления зубных протезов.
Исследователи из нескольких научных центров Японии успешно разрешили одну из сложнейших задач, стоящих перед медициной, и вырастили из маленького кусочка особым образом обработанной ткани новый резец. Им удалось получить живой и работоспособный орган из нескольких клеток. В перспективе вместо металлокерамических имплантатов у пациентов, возможно, удастся добиться роста своих полноценных зубов.
На первый взгляд получение новых органов из нескольких клеток представляется вполне естественным процессом: в ходе развития организма любой орган вырастает. Так, например, молочные зубы в определенном возрасте заменяются у человека на коренные. А что мешает повторить этот процесс еще раз? Тем более есть виды животных, у которых смена зубов идет непрерывно: например, потеря зуба для акул вообще не является трагедией.
Однако следует учитывать, что рост нового зуба или любого иного органа проходит в окружении других тканей. Кроме того, зуб имеет сложное строение, и рост, к примеру, эмали не должен опережать роста кровеносных сосудов и нервов внутри корней зуба. Развитие любого органа, таким образом, требует согласованной миграции клеток: на определенном этапе их деление должно прекратиться или замедлиться, а каждая клетка – приобрести свою специализацию.
Еще одна проблема подстерегает растущий орган со стороны иммунной системы. При пересадке чужих клеток организм может распознать их как чужеродные и уничтожить как потенциально опасные. Пациенты, которым пересадили ткани от другого человека, вынуждены длительно принимать препараты, снижающие иммунитет, причем в ряде случаев побочные эффекты от иммунодепрессантов угрожают жизни.
Новый зуб японские исследователи выращивали из небольшой группы клеток, полученной в результате сложных манипуляций со стволовыми клетками мыши. Соединив внутри капли специального геля два разных вида стволовых клеток и подвергнув их дополнительной обработке, ученые сначала получили зародыш будущего зуба.
Далее смесь из клеток двух типов была помещена в лунку, оставшуюся у мыши на месте ранее удаленного под наркозом резца. Для отслеживания за растущей тканью добавили в клетки и ген зеленого флуоресцентного белка. Флуоресцентный белок позволял видеть, куда именно мигрировали клетки искусственного зуба, и убедиться в том, что наряду с зубами у грызунов не появилось каких-нибудь новообразований.
В журнале Proceedings of the National Academy of Sciences ученые опубликовали результаты многочисленных проверок нового зуба. На рентгеновских снимках и фотографиях он не отличается от обычных, а по прочности не уступает собственным зубам мыши. У «новичка» оказалась столь же крепкая эмаль, и он так же прочно укрепился в челюсти, сохранив естественный уровень чувствительности: внутри зуба проросли нервы и кровеносные сосуды.
Как говорят исследователи, их работа обеспечивает если не получение новых зубов в стоматологических клиниках, то как минимум лабораторную модель для дальнейших поисков методов выращивания новых зубов. Кроме того, прогресс в области регенеративной медицины позволяет надеяться, что в будущем станет возможным выращивать не только зубы.