Los tiburones son los depredadores finales del reino acuático gracias a un personaje en particular: los dientes. Los dientes de tiburón no solo son afilados como una navaja, sino que también se vuelven a crecer constantemente a lo largo de la vida, se reemplazan gradualmente como una cinta transportadora de filas de dientes, y no solo cuando están desgastados o se caen.

Esto está en marcado contraste con los humanos, que solo desarrollan dos juegos de dientes en sus vidas (leche y adultos). Esto estaba bien cuando solo vivíamos unas pocas décadas y comíamos alimentos forrajeros. Pero con la medicina moderna extendiendo en gran medida nuestras vidas y nuestras dietas mucho más abrasivas y ácidas, estos dos juegos a menudo no son suficientes, lo que significa que necesitamos implantes cerámicos invasivos o dentaduras postizas poco prácticas. ¿Y si pudiéramos averiguar la base genética de la capacidad de los tiburones para regenerar sus dientes y usarla para desarrollar métodos novedosos de crecimiento de dientes nuevos y naturales en humanos?

Los tiburones en realidad no vuelven a crecer los dientes uno por uno, sino que tienen varias filas dentro de su mandíbula que se vuelven a crecer constantemente. Cuando un diente en el borde de la mandíbula se cae, el diente correspondiente en la fila detrás de él se mueve hacia adelante para reemplazarlo. Los tejidos blandos subyacentes se anclan y transportan cada diente como una cinta transportadora.

Cuando los tiburones juveniles emergen de sus cajas de huevos o de los vientres de sus madres (los tiburones pueden nacer de cualquier manera), tienen un conjunto de dientes de cinta transportadora completamente desarrollado (dentición), con filas de dientes afilados listos para alimentarse.

Mis colegas y yo recientemente estudiado los genes clave implicados en diente de regeneración en una pequeña especie de tiburón conocida como la pintarroja (Scyliorhinus canicula). Sus óvulos se pueden recoger fácilmente y los embriones en el interior se pueden criar para mostrarnos el conjunto preciso de etapas de desarrollo por las que pasa la formación y regeneración dental.

Encontramos que dentro de las células epiteliales que bordean la boca de los tiburones hay compartimentos especiales de células madre que son clave para el crecimiento continuo de sus dientes.

Sin estas células madre, los tiburones sufrirían como los humanos con solo un conjunto restringido de dientes, lo que a su vez afectaría su éxito como cazadores en la parte superior de la cadena alimentaria. Analizamos los compartimentos de células madre en la boca de los tiburones y desciframos todos los genes activos involucrados en el desarrollo y regeneración de los dientes de tiburón.

Restaurar el crecimiento de los dientes

Todos los dientes de vertebrados, desde tiburones hasta mamíferos, son increíblemente similares. Por un lado, su estructura siempre está compuesta de un tejido mineral duro conocido como dentina que está cubierto con esmalte aún más duro o un material similar. Pero también hemos encontrado que los genes que controlan el proceso de desarrollo del diente también son muy similares.

Esto es importante porque sugiere que la información genética clave que descubrimos en los tiburones podría ser crucial para comprender cómo funciona la regeneración dental y cómo se previene ese proceso en los seres humanos.

La siguiente fase de la investigación es comparar la firma genética del diente de tiburón con la del humano para averiguar si los tiburones tienen algunos genes inactivos en los humanos. Eso podría ofrecer pistas sobre el mecanismo de nuestra capacidad regenerativa perdida y ayudarnos a averiguar si podemos recuperar una forma de comenzar a formar nuevos dientes dentro de la boca utilizando células madre.

Ahora hemos comenzado un nuevo estudio para comparar los tejidos orales humanos que aún pueden retener cierta capacidad para regenerar los dientes. Específicamente, estamos comparando células madre dentales de tiburón activas y altamente regenerativas con grupos de células intrigantes retenidos en la mandíbula humana adulta que podrían ser el objetivo de un tratamiento para crecer dientes nuevos.

Estas son las primeras etapas de la investigación, y muchos laboratorios de todo el mundo se centran en varias formas de desarrollar nuevos dientes humanos. Pero la idea es que si ya retenemos células con potencial regenerativo futuro, podríamos ser capaces de cultivar nuestras propias fuentes de células «tipo tallo» para comenzar el proceso de desarrollo temprano de los dientes.

Podríamos implantarlos en regiones sin dientes de la mandíbula cuando se necesiten dientes nuevos. Por supuesto, sería necesario realizar muchos experimentos y ensayos antes de llegar a esta etapa. Por lo tanto, comprender el crecimiento continuo de los tiburones podría proporcionar pistas vitales para la producción de nuevos dientes para los humanos.