Um dente é composto de três camadas: retenção (interna), dente (meio) e esmalte (externa). O esmalte é a substância mais dura do corpo humano e protege o dente de danos externos. Mas tem uma característica ruim: depois que os dentes se desenvolvem na infância, o esmalte não consegue se regenerar. Qualquer lesão é permanente. É por isso que temos obturações, coroas, implantes. Mas um novo estudo publicado no International Journal of Oral Science (grupo Nature) da Universidade de Washington apresenta um avanço: uma proteína projetada por IA que pode fazer com que as células do esmalte amadureçam em laboratório e produzam uma verdadeira aparência de esmalte.
Por que o esmalte é tão difícil de imitar?
As células ameloblásticas são as células que produzem o esmalte. Eles atuam apenas na infância, durante o desenvolvimento dos dentes. Então eles morrem ou desaparecem. Durante anos, os cientistas tentaram “ressuscitá-los” em laboratório, mas sem sucesso: as células não amadureceram no estágio certo e certamente não conseguiram produzir o esmalte duro.
A principal razão: as células ameloblásticas precisam de um sinal específico de outras células do dente. Essa letra é chamada de "Delta" e aparece apropriadamente no nome dos odontoblastos. Sem ele, as células ameloblásticas não sabem que precisam amadurecer.
A solução: uma proteína projetada pela IA
A equipe da Universidade de Washington, por meio do Instituto de Células-Tronco e Medicina Regenerativa (ISCRM), conseguiu resolver o problema com uma nova abordagem: Eles projetaram uma proteína em um computador que imita o sinal Delta. Este é um ótimo exemplo de como a IA está mudando a biologia.
A proteína, chamada de "agonista solúvel de Notch" (agonista solúvel da via Notch), ignora a necessidade de um sinal das células odontoblastos. Ele ativa diretamente a via nas células ameloblásticas, fazendo com que amadureçam em uma nova fase identificada no estudo: "ameloblasto secretor maduro positivo para WDR72" ou ismAM, para abreviar.
A experiência do rato: criando um esmalte semelhante a um corpo vivo
A equipe não ficou satisfeita com o laboratório. Eles implantaram os organoides (grupos de células ameloblásticas adultas) sob a cápsula renal de camundongos. Depois de algumas semanas, as células formaram uma substância calcificada semelhante ao esmalte. Esta é a primeira vez que um esmalte semelhante a um esmalte foi realmente criado em um corpo vivo usando essa abordagem.
Para onde isso vai?
O próximo passo é aumentar o processo. Os pesquisadores planejam:
- Combinação com Dentina. O e-mail por si só não é suficiente. Você também precisa do dente interno. O próximo passo: criar um organoide mais complexo
- Transplante em modelos mais complexos. Agora está sob a cápsula renal. O próximo passo: implantação na mandíbula de um animal
- Testes de segurança. Principalmente o medo do câncer, porque as células-tronco podem se tornar incontroláveis
Os pesquisadores estimam: os ensaios clínicos em humanos podem começar dentro de 5 a 7 anos. Dentes autorregeneradores poderão estar disponíveis em 2035-2040.
O que isso significa para a odontologia?
Se o tratamento for bem-sucedido, ele substituirá:
- Recheios (produção semelhante a esmalte em vez do recheio)
- Coroas (regeneração completa de um dente)
- Implantes (implantação de células-tronco em vez de metal)
- Próteses dentárias
Também poderia mudar o tratamento da amelogênese imperfeita, uma doença genética que causa defeitos no esmalte desde o nascimento. No estudo foi identificado que um gene chamado DLX3 é fundamental para a produção de esmalte. Uma alteração neste gene é a causa da doença.
Aplicativos adicionais
Renovar os dentes é apenas o começo. A tecnologia de proteínas projetadas por IA para a ativação de vias celulares também pode ser usada para:
- Renovação óssea (osteoporose)
- Renovação da pele (feridas, cicatrizes)
- Renovação da cartilagem (osteoartrite)
- Renovação capilar
O resultado final
Durante anos, a odontologia foi considerada uma “área enfadonha” de inovação mínima. Este estudo muda o quadro. Com a combinação de IA, biologia celular e design de proteínas, não estamos longe do dia em que o entupimento será uma coisa do passado. O dente se reparará sozinho.
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