Jak si nechat narůst zuby

Lidstvo neustále hledá způsoby a prostředky, jak si zlepšit život. Ani medicína se nezastaví, pravidelně se objevují informace o průlomech – již nastalých nebo hrozících. Například se jedná o genovou terapii CRISPR a jednou začnou pěstovat plnohodnotné vnitřní orgány (zatím jen miniaturní), obnoví zrak s pomocí bionických protéz nebo neuročipů.

Někde na tomto seznamu je naléhavý problém, respektive návrh na řešení: konečně narůst nové zuby i v dospělosti. V září 2024 plánovala univerzitní nemocnice v Kjótu v Japonsku zahájit klinické studie léku, který by lidem umožnil „vypěstovat si“ nevyvinuté zuby, s vyhlídkou na jeho uvedení na trh do roku 2030.

Foto: Alexandr Ružečka

Bohužel (pro část publika trpícího zubními problémy) bude navrhovaná metoda zpočátku použita pouze v některých případech – u vrozených a geneticky podmíněných anomálií určitého typu a zejména u adentie (částečné nebo úplné absence zubů). Podle dostupných údajů se to pozoruje u přibližně 1 % populace Země.

„Lidé s adentií nemají zuby, které se vyvinuly původně, a proto jim chybí. Tento stav se obvykle vyskytuje v kombinaci s dalšími genetickými onemocněními, jako je ektodermální dysplazie (anomálie ve vývoji vlasů, nehtů, kůže atd.). Tradiční metody léčby v tomto případě zahrnují zubní protézy a implantáty,“ — vysvětlili autoři studie. Zdůraznili, že mezi negativní dopady, kromě estetických, patří problémy se žvýkáním a řečí a mohou se objevit i potíže s celkovým vývojem. To znamená, že se vše nedělá jen kvůli „kráse“.

Foto: Alexandr Ružečka

Zástupci zvířecí říše se mimochodem mohou pochlubit schopností nechat si v případě potřeby narůst zuby. Do této kategorie patří například žraloci, ještěrky a někteří plazi. Pokud jde o lidi, kteří jsou v tomto ohledu méně dokonalí, předpokládá se, že mají pouze dva pokusy – dvě sady základů. Jak však tvrdí Katsu Takahashi s odkazem na svůj raný výzkum, základy lidských zubů jsou určeny k „použití“ třikrát, a proto si je v technologii, kterou navrhl, tak jistý. Zda si v to ostatní jsou jisti, je otevřenou otázkou.

Jeden z vedoucích studie, Dr. Katsu Takahashi, kdysi prohlásil, že o řešení problému přemýšlel přinejmenším od 90. let, kdy byl mladým specialistou, který právě dokončil studium. Aktivně se tímto směrem začal zabývat asi před 20 lety. „Myslím, že každý zubař sní o tom, že by mu mohly narůst zuby.“ „řekl a dodal, že si je jistý svými schopnostmi a že svého cíle dosáhne.

Celá technologie se točí kolem genu USAG-1, který řídí počet zubů, které vyrostou: blokuje proteiny nezbytné pro tento proces. Zlom ve vzniku léku nastal v roce 2018, kdy byl vytvořen geneticky modifikovaný „virus“ pro manipulaci s USAG-1. Jeho účinek byl založen na skutečnosti, že při nedostatku USAG-1 dochází u subjektů k nadměrnému růstu zubů, což vzali v úvahu japonští vědci.

Jejich cílem bylo vytvořit lék, který inaktivuje („neutralizuje“) USAG-1 tak, aby nerušil kostní morfogenetické proteiny při výkonu jejich funkce – „motivaci“ těla k růstu nových orgánů. V experimentech se skupině vědců konečně podařilo vypěstovat zub „třetí generace“, který prošel všemi fázemi růstu u zvířat. Mnoho publikací uvádí, že lék zatím neměl žádné vedlejší účinky.

Do projektu vývoje léku se v současné době zapojuje nejméně 10 japonských zdravotnických zařízení a organizací a právě pro tento úkol byl vytvořen startup Toregem BioPharma. V rámci první fáze klinických studií, které jsou naplánovány na září 2024 až srpen 2025, měl být lék podáván intravenózně zdravým dobrovolníkům (chtějí se zúčastnit 30 mužů ve věku 30 až 64 let).

Podmínkou účasti je absence alespoň jednoho moláru (jedná se o zadní zuby): pokud je lék účinný, nový zub potřebuje někde vyrůst a očekává se, že se objeví tam, kde má. Další fáze klinických studií se může týkat dětí ve věku od dvou do sedmi let, kterým od narození chybí alespoň čtyři zuby (tj. s diagnostikovanou genetickou adentií).

Je pravda, že ke konci listopadu 2024 první fáze klinických studií ještě nezačala. Zároveň Institut lékařského výzkumu nemocnice Kitano pokračuje v náboru lidí ochotných se projektu zúčastnit a nemění své plány uvést do roku 2030 komerčně dostupný lék na vrozenou adentii. Webové stránky zdravotnického zařízení také uvádějí, že někteří ze subjektů byli nabráni.

Záměr společnosti Toregem BioPharma nejprve překonat vrozenou zubní vadu a poté se pokusit najít způsob, jak dorůst zuby ztracené v důsledku věku nebo zranění, zůstává stejný. Stále však existuje možnost neúspěchu.

Slovy řečeno, všechno zní docela zajímavě a slibně, ale absence veřejně dostupné kritiky technologie může naznačovat, že v odborné komunitě je vnímána například jen jako jeden z konceptů. Nebo je informace v Japonsku široce diskutována a jazyková bariéra neumožňuje dozvědět se všechny detaily.

Časopis Onlíner požádal Marii, maxilofaciální chirurgičku z Minsku, aby se vyjádřila k možnostem využití metody navržené Japonci. Hned na začátku poznamenáme: jedná se o názor založený na zkušenostech a obeznámenosti specialistky s mnoha studiemi v odborné oblasti. Její slova zprostředkováváme formou srozumitelnou širokému okruhu čtenářů.

Mariinu pozornost upoutala především skutečnost, že dotyčný gen je „komplexní“: má soubor funkcí, mezi nimiž je i jedna, která může být zodpovědná za tvorbu zubů. Interakce USAG-1 s tělem probíhá po dvou signálních drahách: jedna slouží k přenosu „vnitřních“ příkazů buňkám a druhá k přenosu příkazů „cizím“ proteinům (pro tvorbu stejných zubů). V obou případech se však může vyskytnout „chyba“.

Co se stane, když dráhy začnou fungovat špatně, přestanou přenášet povely, nebo je naopak začnou přenášet nepřetržitě? Jedním z důsledků je riziko vzniku rakoviny. Aby se tomu zabránilo, je potřeba monoklonální protilátka, která gen „vypne“ podle požadavků úkolu a provede to bezpečně. Katsu Takahashi našel protilátku, která umožnila myším (a později domácím fretkám) narůst zuby, aniž by to způsobilo katastrofické reakce. Zde se však objevuje další překážka: jak to bude fungovat u lidí?

„Náš genom je zcela odlišný od genomu myši, musíme provádět výzkum na zvířatech, která jsou nám geneticky bližší. Navíc obvykle jdou v pořadí podle vzrůstající četnosti: myši, morčata, fretky, králíci, psi, prasata, opice, lidé.“

Normálně i běžný lék, který je uveden na trh, prochází klinickými studiemi v průměru osm let. A tohle je běžný lék a my se tu bavíme o tkáňovém inženýrství, genetickém a buněčném inženýrství. To všechno věci mnohem více komplikuje,“ – říká Maria.

Na základě slov experta a dostupných informací lze usoudit, že technologie navržená japonskými vědci se může ukázat jako buď průlomová, nebo přinejmenším mimořádně důležitá, nebo neuskutečnitelný sen.

Katsu Takahashi na tiskové konferenci v květnu 2024

Samozřejmě se o řešení tohoto dlouhodobého problému nesnaží jen Katsu Takahashi; vědci po celém světě hledají nové způsoby, jak obnovit ztracené zuby.

V praxi se testují kmenové buňky k vytvoření nových základů, které pak lze implantovat do čelisti a „na místě“ z nich vypěstovat zub (technologie již byla testována na myších). Objevila se zpráva o možnosti vytvoření „atrapy“ zubu: jedná se o implantovatelnou strukturu ve formě požadovaného orgánu, které pak s pomocí kmenových buněk znovu vyroste tkáň a získá konečný vzhled. Existují i další, včetně těch, které pravděpodobně umožní, ne-li vypěstovat nové zuby, tak obnovit téměř ztracené.