Rigenerazione dello smalto dei denti

Mata è su questo argomento da un bel po’ di tempo:

Zhan Huang Timothy D Sergente James F Hulvat Alvaro Mata Mata Pablo Bringas Jr Chung-Yan Koh Samuel I Stupp Malcolm L Snead: “Bioactive Nanofibers Instruct Cells to Proliferate and Differentiate During Enamel Regeneration”, JBMR, Volume23, Issue12, Dicembre 2008, Pagine 1995-2006 (https://doi.org/10.1038/s41467-018-04319-0)

La sua ultima pubblicazione ha un titolo meno ovvio:

Sherif Elsharkawy, Maisoon Al-Jawad, Maria F. Pantano, Esther Tejeda-Montes, Khushbu Mehta, Hasan Jamal, Shweta Agarwal, Kseniya Shuturminska, Alistair Rice, Nadezda V. Tarakina, Rory M. Wilson, Andy J. Bushby, Matilde Alonso, Jose C. Rodriguez-Cabello, Ettore Barbieri, Armando del Río Hernández, Molly M. Stevens, Nicola M. Pugno, Paul Anderson & Alvaro Mata: “Protein disorder-order interaction to guide the growth of hierarchical mineralized structures”, Nature Communicationsvolume 9, articolo numero: 2145 (2018) Uno dei principali obiettivi della scienza dei materiali è lo sviluppo di materiali funzionali bioinspirati basati sul controllo preciso dei blocchi molecolari su scale di lunghezza. Qui riportiamo un processo di mineralizzazione mediato da proteine che sfrutta l'interazione disordine-ordine utilizzando ricombinatori simili all'elastina per programmare le interazioni organico-inorganiche in strutture mineralizzate ordinate gerarchicamente. I materiali sono costituiti da nanocristalli di apatite allungata che sono allineati e organizzati in prismi microscopici, che crescono insieme in strutture sferulite-come centinaia di micrometri di diametro che si uniscono per riempire le aree macroscopiche. Le strutture possono essere coltivate su grandi superfici irregolari e tessuti nativi come membrane resistenti agli acidi o rivestimenti con gerarchia sintonizzabile, rigidità e durezza. Il nostro studio rappresenta una potenziale strategia per la progettazione di materiali complessi che può aprire opportunità per la riparazione dei tessuti duri e fornire intuizioni sul ruolo del disordine molecolare nella fisiologia e nella patologia umana.

Un comunicato stampa più accessibile si trova su

Gli scienziati sviluppano materiali che potrebbero rigenerare lo smalto dentale I ricercatori della Queen Mary University di Londra hanno sviluppato un nuovo modo per far crescere materiali mineralizzati che potrebbero rigenerare i tessuti duri come lo smalto dentale e l'osso.

Sebbene sia incredibilmente promettente, potremmo voler tenere duro ancora per un po’:

Il team di ricerca sta ora esaminando lo sviluppo di applicazioni per questo materiale.

“La tecnologia potrebbe essere utile a molte persone e [la commercializzazione] è l'obiettivo finale del nostro lavoro”, dice Alvaro Mata, che ha guidato il gruppo di ricerca.[…] “È certamente una possibilità”, elabora Mata. “Il tipo di sfide rigenerative di cui stiamo parlando richiederà la collaborazione tra le discipline e l'integrazione di diverse tecnologie”. Siamo molto desiderosi di collaborare con persone diverse per far sì che le cose accadano"[…] Il Regno Unito sembra essere un punto caldo per la ricerca sulla rigenerazione dei denti. Al King’s College di Londra, i ricercatori hanno condotto esperimenti sui topi che hanno dimostrato che un farmaco per il morbo di Alzheimer stimola i processi di riparazione naturale delle cellule staminali che si trovano all'interno dei denti per riempire le carie.

Sul fronte industriale, la società svizzera Credentis sta sviluppando molecole proteiche che aiutano i cristalli di apatite a formare nuovo smalto e utilizza la sua tecnologia in una gamma di prodotti per l'igiene orale, dal dentifricio e dal collutorio alle gomme da masticare. La società britannica BioMin Technologies utilizza biomateriali in vetroceramica che rilasciano molecole di fosfato in risposta a condizioni acide per riparare lo smalto dentale.

Con gli sforzi combinati della biotecnologia e del mondo accademico, è emozionante pensare che un giorno potremo essere in grado di rigenerare il nostro smalto e di convincere i nostri denti a riempire le loro stesse cavità. Chissà, questi sforzi di ricerca potrebbero aiutarci ad evitare un'altra scomoda visita dal dentista. [ I ricercatori britannici rigenerano lo smalto dei denti con i biopolimeri ]&003

Stavo per pubblicare una possibile risposta quando @LangLangC ha pubblicato alcuni articoli interessanti.

È interessante notare che c'è un'altra atricola:

Shuturminska, K., Tarakina, N. V., Azevedo, H. S., Bushby, A. J., A. J., Mata, A., A., Anderson, P., & Al-Jawad, M. (2017). Proteine simili all'elastina, con peptide derivato dalla staterina, controlla la formazione di fluoroapatite e la morfologia. Frontiers in fisiologia_, 8, 368. Il processo di biomineralizzazione dello smalto è multifase, complesso e mediato da molecole organiche. La mancanza di cellule nello smalto maturo lo rende incapace di rigenerarsi e quindi sono attualmente allo studio nuovi modi di far crescere strutture simili allo smalto. Recentemente, la proteina simile all'elastina (ELP) con la sequenza analogica N-terminale della statherina (STNA15-ELP) è stata utilizzata per rigenerare i tessuti mineralizzati. Qui, l'STNA15-ELP è stato mineralizzato in condizioni vincolate e non vincolate in una soluzione fluorurata. Dimostriamo che il controllo della consegna di STNA15-ELP alla soluzione mineralizzante può formare strati ordinati di fluoroapatite minerale, attraverso un precursore di brushite. Proponiamo che l'uso di un sistema vincolato STNA15-ELP possa portare allo sviluppo di una nuova terapeutica per lo smalto bioinspirato.