Przeszczepy kości z drukarki 3D wspomogą leczenie chorób przyzębia

Naukowcy z Instytutu ADA Forsyth oraz Szpitala Brigham and Women’s Hospital w Bostonie opracowują przełomowe rozwiązanie inżynierii biomedycznej, które może diametralnie zmienić sposób leczenia zaawansowanych chorób przyzębia. Projekt zakłada wykorzystanie technologii druku 3D do tworzenia spersonalizowanych przeszczepów kostnych, które nie tylko skuteczniej regenerują kość, ale również zawierają substancje przeciwzapalne, przyspieszające proces leczenia.

Choroba przyzębia to jedno z najczęściej występujących schorzeń jamy ustnej – w skali globalnej dotyka 4 na 10 dorosłych w wieku 30 lat oraz aż 60% osób powyżej 65. roku życia. Jak wykazało badanie opublikowane w 2018 r. w „Journal of the American Dental Association”, osoby po 65. roku życia to grupa, w której najczęściej diagnozuje się ciężką postać paradontozy. Choroba ta prowadzi m.in. do degradacji tkanek dziąseł i utraty kości wokół zębów.

Naukowcy z Instytutu ADA Forsyth oraz Szpitala Brigham and Women’s Hospital w Bostonie opracowują przełomowe rozwiązanie inżynierii biomedycznej, które może diametralnie zmienić sposób leczenia choroby przyzębia. Projekt zakłada wykorzystanie technologii druku 3D do tworzenia spersonalizowanych przeszczepów kostnych, które nie tylko skuteczniej regenerują kość, ale również zawierają substancje przeciwzapalne, przyspieszające proces leczenia.

Przeszczepy kostne nowej generacji

Nowa metoda to efekt ponad 25 lat badań nad stanami zapalnymi przyzębia i reakcją immunologiczną organizmu prowadzonych przez dr. Thomasa Van Dyke’a – wiceprezesa ds. badań klinicznych w ADA Forsyth Institute, profesora stomatologii w Harvard School of Dental Medicine.

– Naszym ostatecznym celem jest leczenie lub przynajmniej kontrolowanie choroby przyzębia. Możemy ratować zęby i skutecznie odbudowywać utracone tkanki dzięki indywidualnie projektowanym przeszczepom kostnym – powiedział cytowany w komunikacie dr Van Dyke.

Obecnie stosowane przeszczepy kostne w leczeniu choroby przyzębia nie są skuteczne w każdym przypadku, a proces gojenia trwa zwykle pół roku lub dłużej. Nowe podejście wykorzystuje naturalne mechanizmy organizmu do kontrolowania zapalenia – zapobiegając jego destrukcyjnemu wpływowi na świeżo zaimplementowane przeszczepy lub implanty.

Kluczowy przełom: specjalistyczne mediatory przeciwzapalne

Zespół badawczy pod kierownictwem dr. Charlesa Serhana z Brigham and Women’s Hospital już jakiś czas temu odkrył tzw. wyspecjalizowane mediatory proresolucyjne (SPM – specialized pro-resolving mediators) – cząsteczki naturalnie występujące w organizmie człowieka, które odpowiadają za „wyłączanie” reakcji zapalnej. To odkrycie zmieniło dotychczasowe rozumienie procesu zapalnego – pokazując, że jego zakończenie to aktywny, a nie bierny proces biologiczny.

– To odkrycie ma ogromne znaczenie. Otwiera ono drogę do kontrolowania stanów zapalnych w sposób dotychczas niemożliwy. Od ponad 20 lat pracujemy razem z dr. Serhanem nad tym, jak wykorzystać tę wiedzę w leczeniu chorób jamy ustnej – dodał dr Van Dyke.

W nowym projekcie zespół dr. Van Dyke’a (ADA Forsyth) wspólnie z zespołem dr HaeLin Jang (Brigham and Women’s Hospital) opracowuje ulepszone materiały do druku 3D, które będą zawierać cząsteczki SPM. Ich obecność w przeszczepie umożliwia jednoczesne wygaszenie zapalenia i przyspieszenie regeneracji kości.

Z nadzieją na lepsze wyniki kliniczne

Cząsteczki SPM są naturalnie wytwarzane przez organizm, jednak ich produkcja maleje wraz z wiekiem. Przewlekłe choroby zapalne – w tym choroby przyzębia – często są wynikiem zaburzeń w tych naturalnych szlakach wygaszania zapalenia.

Eksperymenty na modelach zwierzęcych wykazały bardzo obiecujące rezultaty – przeszczep zawierający SPM szybciej się integruje i szybciej ulega wymianie na nową tkankę kostną.

– Przeprowadzamy liczne zabiegi przeszczepiania kości w związku z paradontozą, a efekty wciąż pozostawiają wiele do życzenia. Dzięki nowemu podejściu mamy szansę stworzyć rozwiązanie, które będzie działało skutecznie za każdym razem – podsumował dr Van Dyke.

– Guided Tissue Regeneration i Guided Bone Regeneration są zabiegami, które wykorzystuje się od lat w tzw. sterowanej regeneracji tkanek. Może ona dotyczyć tkanki miękkiej, przede wszystkim chodzi tutaj o dziąsło otaczające ząb we wszelkiego rodzaju recesjach i oczywiście ubytki kostne. Żeby przejść do tych zabiegów, pacjent musi być zakwalifikowany, musi być wykluczona możliwość innego leczenia, np. zachowawczego – mówi dr hab. n. med. Maciej Czerniuk, specjalista z zakresu periodontologii i chirurgii stomatologicznej, adiunkt w Zakładzie Chirurgii Stomatologicznej na Wydziale Lekarsko-Stomatologicznym Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego.

Źródło: https://forsyth.org/