Открыли молекулярный механизм, стимулирующий рост зубов у мышей

Открыли молекулярный механизм, стимулирующий рост зубов у мышей

Как повезло, что когда у маленького ребенка выпадает зуб, на его месте вырастает новый за считанные месяцы. Если бы только взрослые тоже могли бы рассчитывать на такую удачу. Исследователи Университета Киото и Университета Фукуи в недавно проведенной работе дают нам надежду на создание технологии по выращиванию зубов.

Авторы работы сообщили о том, что антитела к гену USAG-1 (ген, ассоциированный с внутриутробной сенсибилизацией) способны стимулировать рост недостающих зубов у мышей, если это связано с врожденной патологией.
Несмотря на то, что обычно у взрослого человека вырастает 32 зуба, примерно 1% населения сталкивается с врожденным отсутствием некоторых зубов, либо напротив – с ростом сверхкомплектных зубов. До недавнего времени ученые пытались определить причину роста большего набора зубов, в поисках механизмов, которые в дальнейшем могли бы применяться для их регенерации.

Автор работы Катсу Такахаши, преподающий в Медицинской школе Университета Киото, считает, что в научном мире уже удалось выделить основополагающие молекулы, отвечающие за процесс формирования зубов. «Морфогенез зубов у конкретного индивидуума зависит от взаимодействия ряда молекул, наиболее важные из которых – костный морфогенетический белок BMP и сигнальный путь Wnt».

Интересно, что эти белки оказывают воздействие не только на процесс формирования зубов. Также они участвуют в росте многих органов и тканей на начальном этапе развития человеческого эмбриона. В связи с чем, в период беременности врачи не рекомендуют принимать препараты, напрямую воздействующие на активность данных белков из-за вероятности побочных эффектов.

Авторы предположили, что более безопасно было бы воздействовать на факторы, подавляющие активность белков BMP и Wnt, в частности – на ген USAG-1. «Нам известно, что подавление функций гена USAG-1 способствует росту зубов, но пока непонятно, может ли такая модификация запускать процесс роста зуба», — говорят авторы.

Исследователи рассмотрели несколько типов моноклональных антител, подавляющих активность гена USAG-1. Выбранные антитела широко применяются в терапии онкологических заболеваний, артрита, для разработки вакцин.

Белки BMP и Wnt обладают активностью в отношении гена USAG-1. В результате экспериментов выяснилось, что некоторые типы антител приводят к высокой смертности при рождении и низкой продолжительности жизни среди мышей. Что доказывает, что белки BMP и Wnt жизненно необходимы для правильного эмбрионального развития. Тем не менее, удалось выделить один тип антител, подавляющих активность гена USAG-1, только с помощью белка BMP.

В ходе ряда экспериментов удалось установить, что сигнальный путь BMP играет ключевую роль при закладке достаточного количества зубов у мышей в эмбриональном периоде. Однократное введение белка в кровь мыши позволило вырастить у нее полный зубной ряд. Результаты эксперимента подтвердились и на модели с хорьками.

«Формирование зубного ряда у хорьков, более схоже с человеческим – они сменяют два комплекта зубов. Наши дальнейшие планы – проверить теорию на других животных, например, свиньях и собаках», — говорят авторы.

Данная работа впервые доказала возможности применения моноклональных антител для регенерации зубов, что в дальнейшем может послужить основой для разработки уникальных препаратов, способных заменить технологии имплантации и протезирования.

«Для регенерации зубов не подходят обычные технологии выращивания искусственных тканей и органов. Однако мы доказали, что молекулярная терапия может решить проблему врожденной нехватки зубов, по крайней мере, на мышиной модели», — пишут авторы.

Самые свежие новости медицины в нашей группе на Одноклассниках
Читайте также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *