Foto: Olga – stock.adobe.com

Forscher der Tufts University School of Dental Medicine in Boston haben erfolgreich bioengineerte Zähne in Minischweinen gezüchtet. Die Ergebnisse ihrer Studie, die in der Fachzeitschrift Stem Cells Translational Medicine veröffentlicht wurde, zeigen das Potenzial dieser Technologie für den menschlichen Zahnersatz.

Das Team unter der Leitung von Weibo Zhang und Pamela C. Yelick entwickelte ein Verfahren, bei dem ein Gerüst aus einem decellularisierten Zahnkeim als Basis dient. Auf dieses Gerüst wurden menschliche Zahnmarkzellen, Schweinezahn-Epithelzellen und humane Endothelzellen gesät. Anschließend wurden diese bioengineerten Zahnkeime in die Kiefer von erwachsenen Yucatan-Minischweinen implantiert. Nach zwei bis vier Monaten entwickelten sich in den Implantaten zahnähnliche Strukturen mit Wurzeln, Dentin und Zahnhalteapparat.

Wie wurden die Zähne gezüchtet?

Das Forschungsteam unter der Leitung von Weibo Zhang und Pamela C. Yelick entwickelte ein Verfahren, bei dem ein Gerüst aus einem decellularisierten Zahnkeim als Basis dient. Auf dieses Gerüst wurden menschliche Zahnmarkzellen, Schweinezahn-Epithelzellen und humane Endothelzellen gesät. Anschließend wurden diese bioengineerten Zahnkeime in die Kiefer von erwachsenen Yucatan-Minischweinen implantiert. Nach zwei bis vier Monaten entwickelten sich in den Implantaten zahnähnliche Strukturen mit Wurzeln, Dentin und Zahnhalteapparat. Minischweine sind als Modell für die Zahnforschung besonders geeignet, da ihre Kiefergröße und Biologie, der des Menschen ähnlich sind. Und die Ergebnisse zeigen, dass sich die gezüchteten Zähne strukturell denen natürlicher Zähne annähern. Es bildeten sich sogar für die Stabilität wichtige parodontale Ligamentgewebe. 

Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse bestehen noch große Herausforderungen: Die bioengineerten Zähne haben noch nicht ihre optimale anatomische Struktur erreicht, und ihre langfristige biomechanische Stabilität sowie osseointegrative Eigenschaften bedürfen auf jeden Fall noch weiterer Forschung.

Quelle: Zhang, W., & Yelick, P. C. (2024). In vivo bioengineered tooth formation using decellularized tooth bud extracellular matrix scaffolds. Stem Cells Translational Medicine.