مقدمه: رؤیای رشد دندان جدید به جای پرکردن

در دنیای امروز دندانپزشکی، پرکردگی‌ها و  ایمپلنت‌ها راه‌حل‌های رایج برای ترمیم دندان‌های آسیب‌دیده هستند. اما این  روش‌ها محدودیت‌هایی دارند؛ پرکردگی‌ها به مرور زمان ساختار دندان را ضعیف  می‌کنند و ایمپلنت‌ها نیازمند جراحی تهاجمی‌اند. اکنون، دانشمندان کالج  سلطنتی لندن (King's College London) موفق به پیشرفت چشمگیری شده‌اند:  امکان پرورش دندان‌های جدید در آزمایشگاه، با استفاده از سلول‌های خود بیمار.

کشف کلیدی: ایجاد محیط طبیعی رشد دندان در آزمایشگاه

گروه تحقیقاتی به رهبری دکتر ژوچن ژانگ و  دکتر آنا آنجلووا ولپونی موفق شدند محیطی مشابه با ماتریکس سلولی بدن انسان  ایجاد کنند. در این محیط، سلول‌های مزانشیمی و اپی‌تلیالی دندان می‌توانند  به یکدیگر سیگنال بفرستند و فرآیند طبیعی تمایز و رشد دندان را آغاز کنند.  برای این کار از هیدروژل‌های زیستی خاص استفاده شد که سیگنال‌ها را  به‌آرامی آزاد می‌کنند تا ارتباط سلولی مشابه رشد دندان در بدن اتفاق  بیفتد.

روش کار: ترکیب سلول‌ها و شکل‌گیری ارگانویید دندانی

محققان سلول‌های مزانشیمی و اپی‌تلیالی  دندانی را از جنین موش جدا کردند و پس از تبدیل به سوسپانسیون‌های  تک‌سلولی، آن‌ها را در هیدروژل‌هایی با غلظت‌ها و نسبت‌های دقیق ترکیب  کردند. نتیجه، تشکیل ارگانوییدهای سه‌بعدی دندان بود؛ ساختارهایی که شباهت  زیادی به دندان طبیعی داشتند و در آزمایش‌ها نشانه‌های موفق تمایز و  بافت‌سازی را نشان دادند.

پرکردگی‌ها و ایمپلنت‌ها مصنوعی‌اند و در  بهترین حالت، عملکرد ظاهری دندان را باز می‌گردانند. اما دندان‌های پرورشی  نه تنها می‌توانند به فک بیمار جوش بخورند، بلکه مثل دندان‌های طبیعی  بازسازی می‌شوند. این روش احتمال بروز مشکلات طولانی‌مدت مانند حساسیت،  پوسیدگی مجدد یا شکست ایمپلنت را به حداقل می‌رساند.

گام بعدی: از آزمایشگاه به دهان بیماران

اکنون، چالش اصلی انتقال این فناوری به  کاربرد بالینی است. پژوهشگران دو مسیر را بررسی می‌کنند: یا سلول‌های  دندانی جوان مستقیماً به محل دندان از دست‌رفته پیوند زده شوند تا درون  دهان رشد کنند، یا کل دندان ابتدا در آزمایشگاه پرورش یابد و سپس در دهان  بیمار کاشته شود. هر دو روش، آینده دندانپزشکی را متحول خواهند کرد و شاید  به زودی دوران پرکردگی‌ها به پایان برسد.

آماده‌سازی ارگانوییدهای سه‌بعدی دندانی

مزانشیم و اپی‌تلیوم دندانی به‌طور  جداگانه از جنین‌های موش CD1 و موش دارای پروتئین فلورسنت سبز (GFP) در روز  چهاردهم و نیم بارداری (E14.5) استخراج شدند. پس از هضم سلول‌ها و تبدیل  آن‌ها به سوسپانسیون‌های تک‌سلولی، دو جمعیت سلولی با یکدیگر ترکیب شدند تا  یک گلوله سلولی اپی‌تلیال-مزانشیمی به دست آید. این گلوله سلولی در  هیدروژل‌ها کپسوله شد (روز ۰) و در شرایط آزمایشگاهی کشت داده شد تا در روز  هشتم، ارگانوییدهای سه‌بعدی دندانی تولید شوند.