Działania te prowadzą naukowcy z Politechniki Warszawskiej, Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu oraz Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu w ramach projektu badawczego SteamScaf, finansowanego w ramach Inicjatywy Doskonałości Uczelni Badawczej PW (BioTechMed-3 Advanced).
Ich zdaniem potencjał dziąsła do przekształcania się w inne struktury jest ogromny i otwiera wiele możliwości, jeśli chodzi o zastosowania w medycynie. - - wymienia kierująca projektem SteamScaf dr hab. inż. Agnieszka Gadomska-Gajadhur z Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej.
Od kilku lat wiadomo, że dziąsło ma znaczny potencjał regeneracyjny. Stosunkowo niedawno potwierdzono w nim obecność mezenchymalnych komórek macierzystych. - - tłumaczy dr Gadomska-Gajadhur.
- - dodaje.
Badania tego typu zaliczają się do dziedziny nauki zwanej inżynierią tkankową. Łączy ona w sobie wiedzę medyczną, chemiczną oraz metody inżynierii materiałowej i służy do wytwarzania funkcjonalnych zamienników tkanek lub nawet całych narządów. Wszystko po to by wspomóc regenerację uszkodzonych, trudnych do wyleczenia tkanek.
Ważnym aspektem inżynierii tkankowej są hodowle komórkowe. Najpowszechniejszą i do niedawna jedyną metodą ich prowadzenia były płaskie szklane naczynka zwane płytkami Petriego. Jednak w ostatnich latach coraz częściej naukowcy zwracają się w kierunku hodowli trójwymiarowych, które lepiej odzwierciedlają panujące w organizmie warunki. Aby uzyskać trójwymiarowe hodowle potrzebne są jednak specjalne rusztowania, na których komórki będą mogły wzrastać i namnażać się.
- - tłumaczy kierowniczka omawianego projektu. - .
Materiały, z których zbudowane są wspomniane rusztowania, naukowcy z PW także stworzyli sami. - - mówi dr Gadomska-Gajadhur.
Badaczka wyjaśnia, że wykorzystywane przez jej zespół rusztowania (czyli przyszłe implanty) różnią się w zależności od tego, jaka tkanka ma na nich powstać. Do każdej tkanki materiał bazowy jest trochę inny, ale wszystkie mają dwie wspólne cechy: są bioresorbowalne i naturalne dla naszego ciała. Składają się z cząsteczek, które organizm dobrze zna i potrafi metabolizować. Po pewnym czasie, kiedy implant wypełni już swoje zadanie, ulega rozkładowi, a jego resztki zostają usunięte z organizmu. Dzięki temu naukowcy eliminują problem powikłań i odrzuceń, do jakich często dochodzi przy różnego rodzaju przeszczepach tkanek.
Podstawą całego projektu SteamScaf jest różnicowanie komórek pobranych z dziąsła w kierunku innych komórek, które następnie stworzą całe tkanki.
- - opowiada badaczka z PW.
Następnie, jak wyjaśnia, z pobranej tkanki izoluje się pożądane komórki, ponieważ na początku znajduje się tam mieszanina wielu różnych typów komórek. -
- - mówi dr Gadomska-Gajadhur.
Cały ten proces odbywa się poza organizmem, czyli in vitro. Pacjentowi wszczepiałoby się dopiero gotowy „produkt”, czyli fragment wyhodowanej wcześniej tkanki.
Największe nadzieje naukowcy z PW wiążą z wykorzystaniem omawianego rozwiązania w stomatologii. - - mówi dr Gadomska-Gajadhur.
Jak dodaje, większość ludzi myśli, że w przypadku braków uzębienia to właśnie tradycyjne implanty są najlepszym rozwiązaniem. Niestety często u pacjenta występuje dodatkowo brak odpowiedniego podparcia kostnego czy też estetyki dziąsłowej. - - podkreśla naukowczyni.
Jako ciekawostkę dr Gadomska-Gajadhur przytacza coraz częstsze przypadki zapaleń wokół implantów. Obecnie nie ma skutecznych sposobów ich leczenia, a odsetek tych powikłań wzrasta i powoduje utratę implantów. Nasz pionierski materiał mógłby potencjalnie stymulować odbudowę tkanek służąc nie tylko jako rusztowanie dla komórek, ale również jako gotowe rozwiązanie w postaci aktywnego biologicznie materiału.
Jednak stomatologia to nie jedyna dziedzina, w której innowacyjne implanty mogłyby znaleźć zastosowanie.
- - opowiada dr Gadomska-Gajadhur.
Także tkankę chrzęstną można z powodzeniem hodować w warunkach laboratoryjnych. - - mówi badaczka.
Projekt SteamScaf ma potrwać do końca przyszłego roku. - - podsumowuje autorka projektu.
