Los primeros dientes de células madres se cultivaron en 2002. Estaban destinados a ratas y no eran muy fuertes. Los expertos creyeron que en un par de décadas esta tecnología entraría en la práctica médica normal y estaría disponible públicamente.
Por Ria
Traducción libre por lapatilla.com
Se las arreglaron para hacer crecer dientes humanos solo diez años después de un exitoso experimento con ratas.
En 2013, investigadores chinos del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou aislaron células madres pluripotentes de la orina humana que pueden transformarse en cualquier tipo de tejido. Luego se mezclaron con varios biomateriales y se introdujeron en el cuerpo de ratones experimentales.
Tres semanas después, en los roedores aparecieron estructuras que se asemejan a los dientes. Tenían pulpa dental, dentina (el tejido dental duro) y células formadoras de esmalte.
Los críticos señalaron que la orina es una fuente dudosa de células madres, y nadie repitió el experimento en sí.
Casi al mismo tiempo, el King’s College de Londres crearon dientes quiméricos mitad humano mitad ratón.
Para hacer esto, tomaron las células epiteliales de las encías de los adultos y las introdujeron en el tejido conectivo germinal de los roedores, luego se trasplantaron a ratones. Después de unas semanas formaron dientes con una raíz viable.
Pero esta técnica no podría competir con las dentaduras postizas, anotaron los autores. Y era demasiado complejo, costoso e impredecible: Las células madres cultivadas in vitro a menudo no eran viables.
Sin embargo, Los científicos británicos lograron cultivar dientes híbridos a partir de células epiteliales de las encías de adultos y del tejido conectivo germinal de ratones. El diente se cultivó in vitro durante 5-7 días y luego se trasplantó a roedores. Como resultado, creció un diente mitad humano mitad ratón con una raíz viable.
Fuerzas propias
Científicos de la Universidad de Columbia en EEUU han desarrollado una tecnología que no requiere el aislamiento de células madres pluripotentes.
Los científicos lograron cultivar un diente nuevo: Instaron en un molde 3D de polímeros e hidroxiapatita un mineral que contiene calcio, con moléculas de crecimiento y proteínas BMP7 . Por un lado, deben atraer las células madres directamente del cuerpo al orificio y, por otro lado, contribuir a su transformación del diente nuevo.
Entonces los investigadores lograron crear estructuras dentales en 22 ratas y un voluntario. Nueve semanas después, los marcos en la boca de los sujetos experimentales se cubrieron con células de dentina, pero es demasiado pronto para hablar sobre la restauración completa de los dientes.
Despertar células madre
Científicos británicos sugieren el uso de células madres para nuevos incisivos, caninos y molares, que están presentes en la base de los dientes y pueden generar todo tipo de tejido dental.
Por razones no claras hasta ahora, estas células no están involucradas en la reparación y reemplazo de dientes enfermos o extirpados. Aunque algunos mamíferos, como los camellos, llamas y ratas, pueden estar activos durante toda la vida y mantener una longitud de diente óptima.
En 2014, los investigadores de la Universidad de Harvard pudieron despertar estas células madres en ratones mediante ultrasonido. Como resultado, dentro de un día después de la irradiación, las células comenzaron a convertirse en dentina, esmalte y otros componentes del tejido dental. Pero no se ha formado un diente completo.
Cinco años más tarde, los expertos de la Universidad de Plymouth sugirieron que el éxito no fue suficiente para aumentar la actividad de varios genes y moléculas de señalización que controlan el crecimiento de los dientes.
En primer lugar, estamos hablando de la molécula de señalización de proteínas Dlk1. En los mamíferos, afecta la cantidad de dentina producida por las células madres dentales.
En varios experimentos, las células madre participaron activamente en un medio nutriente saturado con proteína Dlk1, transformándose en dentina y tejidos de un tipo diferente. Cuando los científicos llenaron los agujeros en los dientes de rata con una mezcla que contenía Dlk1, después de unos días la pulpa se curó en los animales y se restauró la dentina.
No solo dientes, sino también órganos
Investigadores del Laboratorio de Biotecnología Celular de la Universidad Estatal de Medicina y Odontología de Moscú crearon dientes murinos in vitro a partir de un germen dental tomado de un embrión.
Los trasplantaron en el orificio de la mandíbula en lugar de los dientes extraídos, se arraigan perfectamente. Estos experimentos ayudarán a los científicos a comprender cómo, en principio, crece un diente, incluso en humanos.
Los científicos de la Universidad Federal del Lejano Oriente, junto con colegas japoneses, descubrieron que es imposible cultivar un diente humano completo solo a partir de células madres. También se requieren otras células, en particular, responsables de la formación de diferentes partes del germen dental.
La mayoría de los dientes cultivados artificialmente carecen de esmalte. Se ha establecido que necesita células cromófobas presentes no solo en el lugar de formación de los dientes del embrión, sino también donde el tejido de varias células unidas de la cavidad oral pasa al conjunto de tejidos del tubo digestivo en desarrollo.
Lo significa que este nuevo enfoque de bioingeniería, basado en el trabajo de investigadores rusos, nos permitirá cultivar no solo dientes, sino también órganos para trasplantes en gastroenterología.
Ahora los científicos han aprendido a crear dientes mucho más fuertes con raíces que desarrollan un suministro sanguíneo saludable y conexiones nerviosas, lo que permite que encaje perfectamente en las mandíbulas de los animales.
Todavía no ha llegado a los experimentos masivos en humanos, pero podemos ver un rápido progreso en los implantes dentales a partir de células.