Kurczący się żel + komórki = zęby?

Amerykańscy badacze opracowali żel, który kurcząc się i naciskając na niewyspecjalizowane komórki, powoduje, że zaczynają one odkładać minerały i formować zęby. Naukowcy z Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering Universytetu Harvarda, Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) oraz szpitala dziecięcego w Bostonie prognozują, że żelowy materiał pomoże w rekonstruowaniu nie tylko zębów i kości, ale także innych organów.  

Odkrycie zostało zainspirowane kondensacją mezenchymatyczną, na skutek której podczas wymieniania sygnałów biologicznych między dwiema przyległymi warstwami tkanek komórki mezenchymy ściskają się w niewielki węzeł. Jest on zlokalizowany pod miejscem, gdzie będzie formował się narząd. Badacze wykazali, przy użyciu tkanek ze szczęk płodu myszy, że podczas ściskania aktywowały się geny stymulujące komórki do tworzenia zęba złożonego z zębiny i szkliwa. Chcąc uzyskać sztuczny ząb, zaczęli pracować nad żelem, który miał się kurczyć po wszczepieniu do organizmu.

Tak powstał przyjazny dla tkanek polimer, do którego przywierały komórki i który kurczył się po ogrzaniu. Naukowcy wszczepili komórki mezenchymy do żelu i podgrzali go do temperatury 37°C.  Żel skurczył się w ciągu 15 minut, komórki stłoczyły się i uaktywniły się 3 geny napędzające tworzenie zęba.

Następnym krokiem było wszczepienie żelu pod torebkę nerkową myszy, gdzie nie tylko doszło do ekspresji genów tworzących ząb, komórki odkładały także wapń i minerały, tak jak dzieje się to podczas formowania się zębów w organiźmie. W embrionie komórki mezenchymy nie mogą jednak same wytzwotzyć zęba – muszą być połączone z komórkami tworzącymi nabłonek. W przyszłości naukowcy chcą więc sprawdzić, czy kurczący się żel będzie stymulować obie tkanki.

Źródło: Kopalnia Wiedzy, wyss.harvard.edu