rekiny są ostatecznymi drapieżnikami świata wodnego dzięki jednej postaci – zębom. Zęby rekina są nie tylko ostre jak brzytwa, ale są również stale odrastane przez całe życie, stopniowo zastępowane jak przenośnik taśmowy rzędów zębów, a nie tylko wtedy, gdy są zużyte lub wypadają.

jest to w przeciwieństwie do ludzi, u których w życiu rozwijają się tylko dwa zestawy zębów (mleczne i dorosłe). Było to w porządku, Gdy żyliśmy tylko przez kilka dekad i jedliśmy pożywienie. Ale współczesna medycyna znacznie przedłuża nasze życie, a nasza dieta jest znacznie bardziej ścierna i kwaśna, te dwa zestawy często nie wystarczają, co oznacza, że potrzebujemy inwazyjnych implantów ceramicznych lub niepraktycznych protez. Co z tego, że moglibyśmy odkryć genetyczne podstawy zdolności rekinów do odrastania zębów i wykorzystać je do opracowania nowych metod hodowli nowych, naturalnych zębów u ludzi?

rekiny nie odrastają zębów jeden po drugim, ale mają wiele rzędów wewnątrz szczęki, które są stale odrastane. Gdy ząb na krawędzi szczęki wypadnie, odpowiedni ząb w rzędzie za nim przesuwa się do przodu, aby go zastąpić. Leżące poniżej tkanki miękkie zakotwiczają i przenoszą każdy ząb jak przenośnik taśmowy.

Kiedy Młode rekiny wychodzą z jaj lub Łon matek (rekiny mogą się urodzić w obu przypadkach), mają w pełni rozwinięty zestaw zębów (uzębienie), z rzędami ostrych zębów gotowych do karmienia.

moi koledzy i ja niedawno badaliśmy kluczowe geny zaangażowane w regenerację zęba u małego gatunku rekina znanego jako scyliorhinus canicula. Jego jaja mogą być łatwo zbierane, a zarodki wewnątrz mogą być podnoszone, aby pokazać nam dokładny zestaw etapów rozwojowych, przez które przechodzi tworzenie i regeneracja zęba.

odkryliśmy, że w komórkach nabłonkowych, które tworzą usta rekinów, znajdują się specjalne przedziały komórek macierzystych, które są kluczowe dla ich ciągłego odrastania zębów.

bez tych komórek macierzystych rekiny cierpiałyby jak ludzie z ograniczonym zestawem zębów, co z kolei wpłynęłoby na ich sukces jako myśliwych na szczycie łańcucha pokarmowego. Przeanalizowaliśmy przedziały komórek macierzystych w ustach rekina i rozszyfrowaliśmy wszystkie aktywne geny zaangażowane w rozwój i regenerację zębów rekina.

Przywracanie wzrostu zębów

wszystkie zęby kręgowców, od rekinów po ssaki, są niesamowicie podobne. Po pierwsze, ich struktura zawsze składa się z twardej tkanki mineralnej znanej jako zębina, która jest pokryta jeszcze twardszym szkliwem lub podobnym materiałem. Ale odkryliśmy również, że geny, które kontrolują proces rozwoju zęba, są również bardzo podobne.

jest to ważne, ponieważ sugeruje, że kluczowa informacja genetyczna, którą odkrywamy u rekinów, może być kluczowa dla zrozumienia, jak działa regeneracja zębów i jak zapobiega się temu procesowi u ludzi.

kolejnym etapem badań jest porównanie podpisu genetycznego zęba rekina z ludzkim, aby dowiedzieć się, czy rekiny mają pewne geny, które są nieaktywne u ludzi. To może dać wskazówki dotyczące mechanizmu naszej utraconej zdolności regeneracyjnej i pomóc nam ustalić, czy możemy odzyskać sposób na rozpoczęcie tworzenia nowych zębów w jamie ustnej za pomocą komórek macierzystych.

rozpoczęliśmy nowe badanie porównujące ludzkie tkanki jamy ustnej, które mogą nadal zachować pewną zdolność do regeneracji zębów. W szczególności porównujemy aktywne i silnie regenerujące komórki macierzyste zębów rekina z intrygującymi skupiskami komórek zachowanymi w dorosłej ludzkiej szczęce, które mogą być celem leczenia w celu wyhodowania nowych zębów.

to wczesne etapy badań, a wiele laboratoriów na całym świecie koncentruje się na różnych sposobach rozwoju nowych ludzkich zębów. Ale chodzi o to, że jeśli już zatrzymamy komórki z potencjałem regeneracyjnym w przyszłości, możemy być w stanie wyhodować własne źródła komórek „macierzystych”, aby rozpocząć proces wczesnego rozwoju zęba.

możemy następnie wszczepić je w bezzębne obszary szczęki, gdy potrzebne są nowe zęby. Oczywiście, wiele eksperymentów i prób musiałoby zostać przeprowadzonych, zanim dojdziemy do tego etapu. Zrozumienie więc ciągłego odrastania rekinów może dostarczyć istotnych wskazówek dla produkcji nowych zębów dla ludzi.