Badania nad genetycznymi mechanizmami rozwoju tkanek twarzoczaszki

Naukowcy z University of Iowa otrzymali ponad 3 mln dolarów grantu od National Institutes of Health na badania nad genetycznymi mechanizmami rozwoju tkanek jamy ustnej, zębów i skóry okolic ust. Odkrycia te mogą w przyszłości przyczynić się do stworzenia innowacyjnych terapii regeneracyjnych i lepszego leczenia wad rozwojowych twarzoczaszki, takich jak rozszczep wargi czy hipodoncja.

Dr Huojun Cao z Katedry Endodoncji oraz dr Eric Van Otterloo z Katedry Periodontologii z University of Iowa otrzymali pięcioletni grant w wysokości ponad 3 mln dolarów od National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR). Projekt badawczy dotyczy mechanizmów genetycznych kierujących rozwojem tkanek jamy ustnej, zębów oraz skóry okolicy ust.

Celem przedsięwzięcia jest zrozumienie, w jaki sposób sieci czynników transkrypcyjnych – czyli złożone układy białek, które regulują ekspresję genów – decydują o tym, czy w okresie prenatalnym konkretne komórki przekształcają się w tkanki jamy ustnej, uzębienia czy skóry. Zakłócenia w tym procesie prowadzą do poważnych wad wrodzonych, takich jak rozszczep wargi i podniebienia, niedorozwój żuchwy, hipoplazja kości policzkowych czy hipodoncja.

Kluczowe czynniki transkrypcyjne i ich współdziałanie

Zamiast badać każdy czynnik osobno, naukowcy skoncentrują się na tym, jak dwie główne grupy czynników transkrypcyjnych – określane jako SOX2/PITX1/PITX2 oraz TFAP2A/TFAP2B – współpracują lub konkurują ze sobą, wpływając na kształtowanie się ektodermy, czyli zewnętrznej warstwy komórek zarodka, z której powstają liczne struktury organizmu (w tym przypadku m.in. zęby).

Zespół zastosuje narzędzia genomowe oraz tzw. „knockouty genowe”, czyli wyłączanie wybranych genów, aby obserwować skutki ich braku. Pozwoli to precyzyjnie ustalić, które czynniki decydują o powstaniu tkanek powierzchniowych twarzy oraz głębszych struktur odpowiedzialnych za rozwój zębów. Grant umożliwi również zbadanie, w jaki sposób czynniki TFAP2 hamują rozwój tkanek jamy ustnej i zębowych na rzecz skóry.

Od badań podstawowych do terapii regeneracyjnych

Projekt bazuje na wcześniejszych wspólnych badaniach dr. Cao i dr. Van Otterloo dotyczących regulacji transkrypcyjnej w rozwoju zębów i twarzoczaszki. Głównym celem ich prac jest pogłębienie wiedzy, która może w przyszłości umożliwić opracowanie terapii regeneracyjnych dla tkanek stomatologicznych i skórnych, a także lepsze zrozumienie zespołów genetycznych wpływających na rozwój twarzoczaszki.

Wyniki mogą również wskazać nowe drogi programowania komórek do celów naprawy tkanek, otwierając perspektywy dla klinicznych zastosowań w przyszłości.

– Jeśli chodzi o estetykę, to stomatologia cyfrowa jest jeszcze słabsza niż oko i ręka wykwalifikowanego technika. Natomiast w przypadku funkcjonalności, zaawansowane technologie cyfrowe bardzo nam – lekarzom – pomagają. Dzięki nim praca może być naprawdę idealnie zaprojektowana pod kątem funkcji – mówi dr hab. n. med. Marek Milcarz, absolwent Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, posiadający 25-letnie doświadczenie zawodowe (głównie w implantologii), ekspert z zakresu implantologii nawigowanej, członek PASE, PSI i PTE, prowadzący kursy i szkolenia m.in. z zakresu protokołów cyfrowych w implantologii.

Źródło: https://dentistry.uiowa.edu