Моноклональные антитела помогли вырастить у мышей недостающие зубы

Японские исследователи обнаружили ген, регулирующий формирование зубов, и вырастили новые у лабораторных животных, у которых их не хватало. Возможно, в будущем такая технология станет терапией и позволит медикам заменять сильно поврежденные зубы у пациентов совершенно здоровыми новыми. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Кацу Такахаси (Katsu Takahashi) и его коллеги из Медицинской школы Университета Киото работали с мышами, страдающими врожденной нехваткой или избытком зубов из-за генетических нарушений. Они обратили внимание, что у животных с нокаутированным геном USAG-1 зубов появляется больше нормального количества (у мышей их должно быть 32).

Кодируемый этим геном белок подавляет работу сигнальных путей BMP и Wnt – сложных каскадов белковых молекул, которые регулируют рост и развитие множества тканей и органов, включая зубы. Именно поэтому медики избегают препаратов, которые вмешиваются в их работу: воздействие окажется не точечным, а охватит практически все тело, и его «побочные эффекты» могут намного перевесить все выгоды.

Однако ученые предположили, что если «отключенный» ген USAG-1 приводит к росту избыточных зубов, то его действие не всегда затрагивает сигнальные пути в других тканях. Они получили и испытали различные моноклональные антитела, блокирующие работу USAG-1. Большинство из них приводили к опасным нарушениям в организме, однако один вид антител, который нарушал взаимодействие USAG-1 и BMP-пути, но не затрагивал путь Wnt, оказался более селективным. В одном случае единственной инъекции антител было достаточно, чтобы у мыши полностью сформировался целый недостающий зуб.

Аналогичные результаты с антителами к USAG-1 получили на хорьках — как и люди, эти животные дифиодонтны и за жизнь меняют два поколения зубов. Теперь японские ученые планируют продолжить испытания нового многообещающего подхода и проверить его на еще более близких нам животных, таких как собаки и свиньи. Напомним, ранее китайские ученые продемонстрировали возможность выращивания зубной эмали — для тех будущих пациентов, которым замена целого зуба не требуется.