Ученые разработали гель, позволяющий стимулировать рост искусственных зубов

Результаты работы были опубликованы в журнале JAMA.

Известно, что дифференцировка клеток требует факторов роста, регуляции активности определенных генов и механического воздействия окружающих тканей. В настоящее время ученые уже могут заставить стволовые клетки развиться в полноценные клетки самых разных тканей. Тем не менее, выращивать сами ткани пока не удается. Например, мезенхимная конденсация в ходе эмбрионального развития - два слоя тканей, мезенхима и покровный эпителий, обмениваются биохимическими сигнальными молекулами.

Далее клетки мезенхимы группируются, сжимаются и формируют узел, в котором образуется новый орган. Именно из таких узелков мезенхимы берут свое начало зубы, хрящ, кости и почки.

В своем новом исследовании команда специалистов из Института биологической инженерии Вайса при Гарвардском университете изучала подобный процесс на примере формирования зубной ткани у мышей.

В результате анализа было установлено, что при сдавливании мезенхимных клеток в них начинаются процессы образования дентина и эмали. Тогда ученые решили воссоздать процесс сдавливания в неестественных условиях.

“Нам удалось создать полимерный гель, который уменьшался в объеме после прогревания при 37˚С”, - комментирует ведущий автор работы Дон Ингбера (Don Ingber).

Во время проведения эксперимента мы убедились в том, что клетки прикреплялись к материалу геля, и оставались жизнеспособны даже после того, как поры уменьшались после прогревания. Кроме того, были зафиксированы случаи экспрессии трех генов, которые запускают формирование зубов.

“В ходе работы мы имплантировали фрагменты геля с клетками в почечную капсулу мышей - орган, часто используемый при изучении трансплантации, и подтвердили полученные данные”, - добавляет Джоанна Айзенберг (Joanna Aizenberg), соавтор исследования. “Более того, формирование зуба происходило так же, как это происходит в челюсти животного. Конечно, чтобы вырастить полноценный зуб, необходима поддержка других типов тканей”.

Авторы работы до сих пор продолжают эксперименты по интеграции клеток эпителия в собранную систему.