Sciencepalooza

Échte nieuwe tanden

www.sciencepalooza.nl

Goed nieuws voor iedereen die vreest voor een kunstgebit: nieuw onderzoek maakt het mogelijk om in de toekomst misschien volledige tanden te transplanteren. En dan gaat het niet over tanden van iemand anders zoals bij de meeste orgaantransplantaties, maar over volledig in het laboratorium gegroeide tanden.

Het transplanteren van organen is al sinds de jaren vijftig praktijk in de geneeskunde. Het probleem van afstotingsverschijnselen en de schaarsheid van donororganen heeft ertoe geleid dat wetenschappers op zoek gingen naar mogelijkheden om hele organen in het laboratorium te kweken. Gespecialiseerde celtypes zoals hartcellen, zenuwcellen en huidcellen kunnen inderdaad gekweekt worden in het laboratorium. Hiervoor worden embryonale stamcellen gebruikt: cellen die zich nog tot allerlei celtypes en weefsels kunnen ontwikkelen. Deze stamcellen kunnen in het lab, met toevoeging van de juiste stoffen, zo gemanipuleerd worden dat ze zich precies tot het celtype ontwikkelen dat je wilt hebben. Ook relatief simpele weefsels zoals stukjes huid kunnen op deze manier gekweekt worden. Maar een volledig drie-dimensioneel orgaan waarin meerdere celtypes met elkaar samenwerken bleek een stuk moeilijker om te maken.

Bepaalde uitwendige organen, zoals tanden, laten zich echter makkelijker in het lab kweken dan bijvoorbeeld een hart. Tanden ontstaan tijdens de embryonale ontwikkeling uit een mix van stamcellen. Er vormen zich ‘tandknoppen’ in de kaak die zich differentiëren in alle celtypes die een tand nodig heeft: glazuur, tandbeen, tandmerg, bloedvaten en zenuwen. Al vijf jaar geleden hadden wetenschappers uit Tokio het voor elkaar gekregen om uit embryonale stamcellen van muizen in het laboratorium tandknopjes te laten groeien. Dit gebeurde door de juiste stamcellen te behandelen met stoffen die normaal in het lichaam ook tandvorming beïnvloeden. Deze tandknoppen werden in de kaak van de muis geplaatst, waar ze, onder invloed van alle voedingsstoffen uit het lichaam van de muis, uitgroeiden tot normale functionele tanden.

Destijds was dit al een grote doorbraak, maar de groei van de tand duurde bij de muis al zestig dagen. Bij mensen zou dit nóg langer duren. Voor het behandelen van tandproblemen bij mensen zou deze methode dus niet werken. Daarom zetten de onderzoekers de volgende stap: het kweken van een volledige tand in het laboratorium. Onlangs is dit gelukt. Hiervoor is de tandknop in een speciaal ontworpen apparaatje gekweekt om de afmetingen van de tand te beïnvloeden: hij moet namelijk wel in de kaak van de muis passen. Dit apparaatje blijkt te werken, er worden in het laboratorium tanden gevormd die de normale vorm en afmeting hebben. Vervolgens hebben de onderzoekers deze tanden in de kaak van een muis getransplanteerd waarbij zojuist een tand is getrokken. Deze geheel buiten een lichaam van een muis gekweekte tand is geïntegreerd in het botweefsel in de kaak en heeft zich ontwikkeld tot een volledig functionele tand, met bloedvaten, zenuwen, bot en wortel. Zes weken na de operatie blijkt de volledige tand nog steeds goed te werken.

Eenzelfde methode zou ooit voor mensen ontwikkeld kunnen worden, als een goed en meer natuurlijk alternatief voor kunstgebitten en implantaten. Maar hiervoor moeten eerst nog een hoop hordes worden genomen. Het kweken van humane embryonale stamcellen ligt nog behoorlijk gevoelig, aangezien hier humane foetussen voor gebruikt moeten worden. Maar, hopen de onderzoekers, over een jaar of tien zijn er mogelijkheden voor een tandtransplantatie. Tot die tijd: gewoon goed poetsen!