Was erforscht die Gentherapie wissenschaftlich zur Zahnregeneration?

An einem Meilenstein ZahnheilkundeJapan tut es Klinische Studien am Menschen zur Zahnentwicklung.

Auf dem faszinierenden Gebiet Biotechnologie und Regenerative MedizinEine aktuelle Studie hat Licht auf eine neue Behandlung geworfen, die die Zahnheilkunde revolutionieren könnte: Anti-USAG-1-Therapie zur Zahnregeneration. Dieser Ansatz basiert auf der Modulation der Signalübertragung des knochenmorphogenetischen Proteins (BMP), das für Gewebewachstum und -regeneration wichtig ist.

Diese wissenschaftliche Arbeit wurde von einem Forscherteam unter der Leitung von Professor Takashi Tsuji am RIKEN Center for Biological Development entwickelt. Kann das Behandlungsschema bei Zahnverlust und anderen Zahnerkrankungen ändern.

Er Eine neue Studie durchgeführt von Wissenschaftlern aus Universität Kyoto und Universität Fukui Lassen Sie uns in diesem Bereich etwas Hoffnung machen: Der Ausschussbericht berichtet, dass a Ein Antikörper gegen ein Gen (Ovarialsensitivitäts-assoziiertes Gen-1 oder USAG-1) stimulierte die Zahnentwicklung bei Mäusen, die von der Zahnentwicklung betroffen waren., eine angeborene Erkrankung. Der Artikel wurde in Science Advances veröffentlicht.

Dieses Studio Zeigte erstmals die Vorteile monoklonaler Antikörper bei der Zahnregeneration und bietet eine Ein neuer therapeutischer Rahmen Bei einem bestehenden medizinischen Problem Es kann nur durch Implantate und andere künstliche Maßnahmen gelöst werden.

Im September dieses Jahres 30 Männer im Alter zwischen 30 und 64 Jahren, denen jeweils mindestens ein Zahn fehlt. Sie werden an einem Experiment teilnehmen. Bei der Studie wird ein Medikament intravenös verabreicht, um dessen Wirksamkeit und Sicherheit zu beurteilen.

Wenn alles gut geht, wird das Kitano-Krankenhaus die Behandlung übernehmen, wie Forscher meinen Patienten im Alter von 2 bis 7 JahrenMenschen, denen mindestens vier Zähne fehlen, mit dem ultimativen Ziel, diese zu bekommen Medizin für die Zahnentwicklung bis 2030.

Die Behandlung konzentriert sich auf die Prävention USAG-1A Ein Protein, das als Antagonist bei der BMP-Signalübertragung fungiert. Durch die Neutralisierung dieses Proteins wird die Aktivität von BMPs erhöht. Dies fördert die Zahnregeneration. Ergebnisse aus Studien mit Tiermodellen zeigen erhebliche Fortschritte auf dem Weg zur Möglichkeit der Zahnregeneration beim Menschen.

Um die Wirkung dieser Behandlung zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, welche Rolle sie spielt USAG-1 (Eierstocksensitivitäts-assoziiertes Gen-Antigen 1) in Zahnbiologie. Dieses Protein gehört zu einer Familie von BMP-Antagonisten, die verschiedene Zellfunktionen und Entwicklungsprozesse regulieren. Unter normalen Bedingungen hemmt USAG-1 die BMP-Aktivität und kontrolliert so die Proliferation und Differenzierung von Zellen, die Zahngewebe bilden.

Die von einem Team japanischer Wissenschaftler geleitete Forschung zeigten, dass durch die Hemmung von USAG-1 die Fähigkeit von BMPs zur Förderung der Zahnbildung und -regeneration freigesetzt wird.

Mithilfe spezifischer Antikörper zur Neutralisierung von USAG-1 beobachteten die Forscher eine signifikante Zahnregeneration. Mausmodelle. Dieser Befund legt nahe, dass die Modulation von USAG-1 eine potenzielle Strategie zur Behandlung von Zahnverlust und anderen mit Karies verbundenen Krankheiten sein könnte.

Die Experimente wurden an transgenen Mäusen durchgeführt, denen USAG-1 fehlte, und an normalen Mäusen, denen diese Antikörper injiziert wurden. In beiden Fällen zeigten die Ergebnisse eine wirksame Zahnregeneration und zeigten, dass die Hemmung von USAG-1 die Regenerationsfähigkeit des Zahngewebes wiederherstellen kann.

Obwohl ein normaler Mund eines Erwachsenen 32 Zähne hat, haben etwa 1 % der Menschen aufgrund angeborener Krankheiten mehr oder weniger Zähne. Wissenschaftler haben die genetischen Ursachen von zu vielen Zähnen als Auslöser für die Zahnregeneration bei Erwachsenen untersucht.

Laut Katsu Takahashi, einem der Hauptautoren der Studie und Seniorprofessor an der medizinischen Fakultät der Universität Kyoto, wurden die grundlegenden Moleküle, die für die Zahnentwicklung verantwortlich sind, bereits identifiziert. „Die Morphogenese einzelner Zähne hängt vom Zusammenspiel mehrerer Moleküle ab, darunter BMP oder Protein. Knochenmorphologieund Wnt-Signalisierung“, sagte Takahashi laut Pressemitteilung von der Universität Kyoto.

Das Team untersuchte das USAG-1-Gen und ging davon aus, dass gezielte Faktoren, die BMP und Wnt antagonisieren, schützend wirken könnten, insbesondere bei der Zahnentwicklung. „Wir wissen, dass die Entfernung von USAG-1 für die Zahnentwicklung von Vorteil ist. Wir wissen nicht, ob das ausreichen würde“, fügte Takahashi hinzu.

Daher untersuchten die Wissenschaftler die Wirkung mehrerer monoklonaler Antikörper gegen USAG-1. Monoklonale Antikörper werden häufig zur Behandlung von Krebs, Arthritis und zur Entwicklung von Impfstoffen eingesetzt.

USAG-1 interagiert sowohl mit BMP als auch mit Wnt. Daraufhin wiesen Experten darauf hin Mehrere Antikörper führten bei Mäusen zu niedrigen Geburten- und ÜberlebensratenDies bestätigt die Bedeutung von BMP und Wnt für die Entwicklung des gesamten Körpers. Ein vielversprechender Antikörper störte jedoch nur die Interaktion von USAG-1 mit BMP.

Experimente mit diesem Antikörper zeigten, dass die BMP-Signalübertragung für die Bestimmung der Zahnzahl bei Mäusen unerlässlich ist. Außerdem reicht eine einzige Verabreichung aus, um einen vollständigen Zahn zu bilden. Spätere Experimente zeigten die gleichen Vorteile bei Frettchen. „Frettchen sind defiodontische Tiere mit menschenähnlichen Zahnmustern. Unser nächstes Projekt besteht darin, die Antikörper bei anderen Tieren wie Schweinen und Hunden zu testen“, erklärte Takahashi.

„Konventionelles Tissue Engineering ist für die Zahnregeneration nicht geeignet. Unsere Studie zeigt, dass die zellfreie Molekulartherapie bei weit verbreitetem angeborenem Zahnwachstum wirksam ist“, schloss Manabu Tsukai von der Fukui-Universität, ein weiterer Autor der Studie.

Die Anti-USAG-1-Therapie öffnet nicht nur neue Türen in der Zahnbehandlung, sondern wirft auch Fragen über die Zukunft der regenerativen Medizin und die Möglichkeit von Therapien auf, die auf der Modulation spezifischer biologischer Signalwege basieren.