Les requins sont les prédateurs ultimes du monde aquatique grâce à un personnage en particulier: les dents. Non seulement les dents de requin sont tranchantes, mais elles sont également constamment repoussées tout au long de la vie, progressivement remplacées comme une bande transporteuse de rangées de dents, et pas seulement lorsqu’elles sont usées ou tombent.

Cela contraste fortement avec les humains, qui ne développent que deux séries de dents dans leur vie (lait et adulte). C’était bien quand nous n’avons vécu que quelques décennies et que nous avons mangé de la nourriture fourragère. Mais avec la médecine moderne qui prolonge considérablement nos vies et notre alimentation beaucoup plus abrasive et acide, ces deux ensembles ne suffisent souvent pas, ce qui signifie que nous avons besoin d’implants en céramique invasifs ou de prothèses dentaires peu pratiques. Et si nous pouvions découvrir la base génétique de la capacité des requins à repousser leurs dents et l’utiliser pour développer de nouvelles méthodes de croissance de nouvelles dents naturelles chez l’homme?

Les requins ne repoussent pas les dents une par une mais ont plusieurs rangées à l’intérieur de leur mâchoire qui sont constamment repoussées. Lorsqu’une dent sur le bord de la mâchoire tombe, la dent correspondante dans la rangée derrière elle avance pour la remplacer. Les tissus mous sous-jacents ancrent et portent chaque dent comme une bande transporteuse.

Lorsque les requins juvéniles sortent de leurs boîtes d’œufs ou du ventre de leur mère (les requins peuvent naître de toute façon), ils ont un ensemble de dents à bande transporteuse entièrement développé (dentition), avec des rangées de dents pointues prêtes à être nourries.

Mes collègues et moi avons récemment étudié les gènes clés impliqués dans la régénération des dents chez une petite espèce de requin connue sous le nom de requin-chat (Scyliorhinus canicula). Ses œufs peuvent facilement être collectés et les embryons à l’intérieur peuvent être élevés pour nous montrer l’ensemble précis des étapes de développement que traverse la formation et la régénération des dents.

Nous avons découvert que dans les cellules épithéliales qui tapissent la bouche des requins, il existe des compartiments spéciaux de cellules souches qui sont essentiels à la repousse continue de leurs dents.

Sans ces cellules souches, les requins souffriraient comme les humains avec seulement une dentition restreinte, ce qui affecterait leur succès en tant que chasseurs au sommet de la chaîne alimentaire. Nous avons analysé les compartiments de cellules souches dans la bouche des requins et déchiffré tous les gènes actifs impliqués dans le développement et la régénération des dents de requin.

Restaurer la croissance des dents

Toutes les dents des vertébrés, des requins aux mammifères, sont incroyablement similaires. D’une part, leur structure est toujours composée d’un tissu minéral dur appelé dentine recouvert d’un émail encore plus dur ou d’un matériau similaire. Mais nous avons également constaté que les gènes qui contrôlent le processus de développement des dents sont également très similaires.

Ceci est important car il suggère que les informations génétiques clés que nous découvrons chez les requins pourraient être cruciales pour comprendre comment fonctionne la régénération dentaire et comment ce processus est empêché chez l’homme.

La prochaine phase de la recherche consiste à comparer la signature génétique de la dent de requin à celle de l’homme pour savoir si les requins ont des gènes inactifs chez l’homme. Cela pourrait offrir des indices sur le mécanisme de notre capacité de régénération perdue et nous aider à déterminer si nous pouvons retrouver un moyen de commencer à former de nouvelles dents dans la bouche en utilisant des cellules souches.

Nous avons maintenant commencé une nouvelle étude pour comparer les tissus buccaux humains qui peuvent encore conserver une certaine capacité à régénérer les dents. Plus précisément, nous comparons des cellules souches dentaires de requin actives et hautement régénératrices à des amas de cellules intrigantes conservées dans la mâchoire humaine adulte qui pourraient être la cible d’un traitement pour faire pousser de nouvelles dents.

Ce sont les premières étapes de la recherche, et de nombreux laboratoires à travers le monde se concentrent sur diverses façons de développer de nouvelles dents humaines. Mais l’idée est que si nous conservons déjà des cellules avec un potentiel de régénération futur, nous pourrions être en mesure de cultiver nos propres sources de cellules « de type tige » pour démarrer le processus de développement précoce des dents.

Nous pourrions ensuite les implanter dans les régions édentées de la mâchoire lorsque de nouvelles dents sont nécessaires. Bien sûr, de nombreuses expériences et essais devraient être effectués avant d’en arriver à ce stade. Ainsi, comprendre la repousse continue des requins pourrait fournir des indices vitaux pour la production de nouvelles dents pour les humains.