健康

科学者たちは研究室で人間の歯を成長させるために競争している

多くの人が歯医者を怖がるのも不思議ではありません。多くの場合、歯を交換するには侵襲的手術が必要で、患者の顎の骨にチタン製のネジを埋め込み、その上にクラウンやキャップを取り付ける前に、それが強化されて人工歯根になるまで数か月待ちます。 しかし、世界中の研究グループは、人間の顎に本物の生体歯を移植または成長させる方法を見つけるために取り組んでいます。 それはまだ先のことかもしれないが、キングス・カレッジ・ロンドンで、再生歯科学の大学院プログラムのディレクターを務めるアナ・アンジェロワ・ヴォルポーニ氏は、ほぼ20年にわたって研究室で成長させた歯の実験を続けており、2013年に実験室で成長させた歯の実験を行ってきたチームの一員だった。 歯が生えた ヒトとマウスの細胞から。 今年、彼女が率いたのは、 勉強 この研究はその研究に基づいて構築され、研究室で成長する歯を収容するために使用される材料の画期的な進歩を達成しました。これは、口の中で生体の歯が成長する実際の環境をよりよく模倣するものです。これは、マウスの細胞をヒトの細胞に置き換え、それらを刺激して歯を形成するための重要なステップです。 ボルポーニ氏によると、研究室で成長させた歯を作成するというアイデアは1980年代に遡るが、彼女と同僚らが10年以上前に作成したものは、成人の歯肉細胞（歯肉を構成し、口の中を軽く引っ掻くことで得られる）を使用し、マウスの胎児から採取した「前駆」歯の細胞と組み合わせた初めてのものだった。 「それはほとんど三脚のようなものです」と、研究室環境での歯の成長に寄与する要素について彼女は言いました。 「2種類の細胞が一種の会話をしながら歯の形成に取り組んでおり、それが起こる環境が私たちにはあります。」 研究者らが「足場」と呼ぶこの環境は、研究室で製造された歯の形成に不可欠であり、それがヴォルポーニ氏の最新の研究のテーマとなっている。 2013年、ヴォルポニ教授はタンパク質のコラーゲンで作られた足場を使用していたが、現在は含水量の高いポリマーの一種であるヒドロゲルを使用していると、キングス・カレッジ・ロンドンの博士課程の学生で研究論文の共著者であるシュエチェン・チャン氏は説明した。 「私たちはまずマウスの胚から細胞を集め、それからそれらを混ぜ合わせ、遠心して小さな細胞ペレットを作ります」と彼は言う。 「次に、この細胞ペレットをヒドロゲル内に注入し、約 8 日間増殖させます。」環境に焦点を当てた作品なので、人間の細胞は必要ありません。 8日間が終わると、インペリアル・カレッジ・ロンドンと共同で開発されたヒドロゲルの中に歯のような構造が形成されることになる。 2013年の研究では、これらの「歯の原基」がマウスに移植され、そこで根とエナメル質の発達を備えた歯の構造が完成しました。 研究室で製造した歯を人間の患者に使用できるようになるまでには多くの課題が残されているが、この新素材は歯を作る使命を帯びた細胞間の「会話」を改善することで、パズルの一部を解決するのに役立つとヴォルポーニ氏は述べた。 研究者らはまだ、マウスの胎児の細胞を成人のヒトの細胞に置き換える方法を正確にはわかっていないが、もしその謎が解ければ、研究室で作製した歯を日常の歯科医療に組み込むための2つの可能な方法をヴォルポーニ教授は構想している。「発育の一定段階まで歯を成長させてから、それを（歯窩）に埋め込む。失われた歯があった場所と、新しい歯が完全に成長して生物学的な歯になる可能性がある場所で、歯などの有機構造に組み込まれる。 骨と靭帯。または、最初に歯を完全に成長させてから、外科的にインプラントします。どちらのアプローチがより実現可能であるかを判断するのはまだ時期尚早です。」 患者自身の細胞から成長した本物の生物学的代替歯は、クラウンやインプラントに比べて多くの利点を提供します。第一に、炎症や拒絶反応なしに組織に受け入れられるだけでなく、本物の歯とまったく同じような感触が得られます。これは、単に骨に融合されているため感触や弾力性に欠けるインプラントとは異なります。 英国のシェフィールド大学臨床歯学部の上級臨床講師であるヴィトール・CM・ネベス氏によると、ヴォルポーニ氏は長い間、 歯全体の再生の分野の先駆者であり、世界中の多くの研究者にインスピレーションを与えてきました。 「彼女の新しい研究は、この技術の生産と産業化の可能性における重要な要素、つまり歯全体の再生におけるマトリックスの使用に取り組んでいます」とヴォルポーニ氏の研究には関与していないネベス氏は述べた。 この研究結果は、臨床応用のための全歯工学をサポートできる環境を構築することの重要性を強調している、と同氏は付け加えた。「この分野の進歩に貢献する研究者が増えれば増えるほど、人類はより早くその恩恵を享受できるようになるだろう。」 同じ分野で研究している他の研究者は、歯を成長させるためにさまざまな技術を使用しています。 大阪の医学研究所北野病院の高橋勝氏らは、無歯症や先天的な歯の欠如などの疾患を持つ人々の歯の成長を促進することを目的とした抗体ベースの治療法を開発している。この治療法は人体での臨床試験に入っており、10年末までに完成する可能性がある。 2024年後半、タフツ大学歯学部のパメラ・イエリック率いるチームは、人間とブタの細胞から作られた、人間に似た歯を成長させた。 豚の中で。豚は人間とは異なり、一生の間に何度も歯が再生します。最終的な目的は、ブタの細胞を一切使用せずに、人間の顎の細胞に新しい歯の成長を促すことです。 ワシントン大学では、生化学教授で同大学幹細胞・再生医学研究所副所長のハンネレ・ルオホラ＝ベイカー氏率いるチームが、 無事に成長しました 提供された親知らずから採掘されたヒト幹細胞からの歯髄幹細胞：「私たちはヒトの歯形成の分子青写真を解明し、そのプロセスを研究室で再現することを目指しています」と彼女は語った。 「ヴォルポーニの研究では既存の歯組織から歯のような構造を構築していますが、私たちのプラットフォームは重要なヒトの歯を形成する細胞タイプを（ゼロから）生成し、それらを本物の発生軌道に沿って導きます。」 このすべての研究の成果がいつ得られるかについて、ルオホラ・ベイカー氏は、それほど長く待つ必要はないと信じている。 「臨床応用には時間がかかりますが、この分野の勢いは加速しており、今後10年以内に生物学的歯の修復または交換が現実的な選択肢になる未来を予告しています」と彼女は述べた。 1761270436…