Gigi terdiri dari tiga lapisan: retensi (dalam), gigi (tengah), dan enamel (luar). Enamel merupakan zat terkeras dalam tubuh manusia, dan melindungi gigi dari kerusakan eksternal. Namun ada satu ciri buruknya: setelah gigi berkembang di masa kanak-kanak, enamel tidak dapat beregenerasi. Cedera apa pun bersifat permanen. Itu sebabnya kami punya tambalan, mahkota, implan. Namun studi baru yang diterbitkan dalam International Journal of Oral Science (Nature group) dari Universitas Washington menghadirkan terobosan: protein rancangan AI yang dapat membuat sel email matang di laboratorium dan menghasilkan seperti email asli.
Mengapa email sangat sulit ditiru?
Sel ameloblast adalah sel yang memproduksi enamel. Mereka hanya aktif di masa kanak-kanak, selama perkembangan gigi. Kemudian mereka mati atau menghilang. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan mencoba "menghidupkan kembali" mereka di laboratorium, tetapi tidak berhasil: sel-sel tersebut tidak matang pada tahap yang tepat, dan tentu saja tidak berhasil menghasilkan enamel yang keras.
Alasan utamanya: sel ameloblas memerlukan sinyal spesifik dari sel lain di gigi. Huruf ini disebut "Delta", dan muncul dengan tepat atas nama odontoblas. Tanpanya, sel ameloblas tidak tahu bahwa mereka perlu menjadi dewasa.
Solusinya: protein yang dirancang oleh AI
Tim Universitas Washington, melalui Institute for Stem Cell & Regenerative Medicine (ISCRM), mampu memecahkan masalah ini dengan pendekatan baru: Mereka merancang protein di komputer yang meniru sinyal Delta. Ini adalah contoh bagus tentang bagaimana AI mengubah biologi.
Protein, yang disebut "agonis Notch terlarut" (agonis terlarut untuk jalur Notch), mengabaikan kebutuhan sinyal dari sel odontoblas. Ini secara langsung mengaktifkan jalur dalam sel ameloblas, menyebabkannya matang menjadi fase baru yang diidentifikasi dalam penelitian: "ameloblast sekretorik dewasa positif-WDR72" atau disingkat ismAM.
Eksperimen tikus: menciptakan seperti enamel pada tubuh makhluk hidup
Tim tidak puas dengan laboratorium. Mereka menanamkan organoid (kelompok sel ameloblast dewasa) di bawah kapsul ginjal tikus. Setelah beberapa minggu, sel-sel tersebut membentuk zat terkalsifikasi yang mirip dengan email. Ini adalah pertama kalinya bentuk seperti enamel diciptakan dalam tubuh hidup dengan menggunakan pendekatan ini.
Kemana perginya?
Langkah selanjutnya adalah meningkatkan proses. Rencana peneliti:
- Kombinasi dengan Dentin. Email saja tidak cukup. Anda juga membutuhkan gigi bagian dalam. Langkah selanjutnya: membuat organoid yang lebih kompleks
- Transplantasi dalam model yang lebih kompleks. Sekarang berada di bawah kapsul ginjal. Langkah selanjutnya: implantasi di rahang hewan
- Uji keamanan. Terutama ketakutan terhadap kanker, karena sel induk bisa menjadi tidak terkendali
Para peneliti memperkirakan: uji klinis pada manusia dapat dimulai dalam 5-7 tahun. Gigi yang dapat beregenerasi sendiri mungkin tersedia pada tahun 2035-2040.
Apa pengaruhnya bagi kedokteran gigi?
Jika pengobatan berhasil, maka akan menggantikan:
- Tambalan (produksi seperti enamel, bukan isian)
- Mahkota (regenerasi gigi secara penuh)
- Implan (implantasi sel induk sebagai pengganti logam)
- Prostesis gigi
Hal ini juga dapat mengubah pengobatan amelogenesis imperfekta, yaitu penyakit genetik yang menyebabkan kerusakan email sejak lahir. Dalam penelitian tersebut diidentifikasi bahwa gen yang disebut DLX3 sangat penting untuk produksi email. Perubahan pada gen inilah yang menjadi penyebab penyakit tersebut.
Aplikasi tambahan
Renovasi gigi hanyalah permulaan. Teknologi protein rancangan AI untuk aktivasi jalur sel juga dapat digunakan untuk:
- Pembaruan tulang (osteoporosis)
- Pembaruan kulit (luka, bekas luka)
- Pembaruan tulang rawan (osteoartritis)
- Pembaruan rambut
Intinya
Selama bertahun-tahun, kedokteran gigi dianggap sebagai "bidang membosankan" dengan sedikit inovasi. Penelitian ini mengubah gambaran tersebut. Dengan kombinasi AI, biologi seluler, dan desain protein, kita tidak akan lama lagi penyumbatan akan menjadi masa lalu. Gigi akan memperbaiki dirinya sendiri.
💬 תגובות (0)
היו הראשונים להגיב על המאמר.