Các nhà khoa học tại Viện Khoa học Tokyo (Science Tokyo) cho biết họ đã xác định được hai dòng tế bào gốc đóng vai trò then chốt trong quá trình hình thành chân răng và xương ổ răng — phát hiện có thể mở đường cho các phương pháp tái tạo răng tự nhiên trong tương lai.
Kết quả nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature Communications, đến từ nhóm do phó giáo sư Mizuki Nagata thuộc Khoa Nha chu, Trường Khoa học Y khoa và Nha khoa sau đại học của Science Tokyo dẫn đầu, phối hợp với tiến sĩ Wanida Ono từ Trung tâm Khoa học sức khỏe Đại học Texas tại Houston (Mỹ) cùng các nhà nghiên cứu từ Đại học Michigan và nhiều tổ chức khác.
Trong nhiều năm, việc thay thế răng bị mất chủ yếu dựa vào các giải pháp nhân tạo như cấy ghép implant hoặc răng giả. Tuy nhiên, các phương pháp này không thể tái tạo hoàn toàn cấu trúc, chức năng và cảm giác tự nhiên của răng thật. Vì vậy, các nhà khoa học đang tìm cách hiểu chính xác quá trình hình thành răng để mở ra khả năng mọc lại răng tự nhiên.
Trong nghiên cứu mới, nhóm đã sử dụng chuột biến đổi gene kết hợp với công nghệ theo dõi dòng tế bào để quan sát cách các tế bào phát triển tại vùng đỉnh của chân răng đang hình thành. Các nhà khoa học cũng sử dụng kính hiển vi độ phân giải cao, đánh dấu huỳnh quang và kỹ thuật “tắt” gene (gene silencing) để xác định cách các protein tín hiệu ảnh hưởng đến quá trình biệt hóa tế bào.
Kết quả cho thấy một nhóm tế bào gốc trung mô (một loại tế bào gốc có khả năng phát triển thành nhiều loại mô liên kết khác nhau trong cơ thể) chưa từng được biết đến trước đây phân tách thành hai hướng phát triển riêng biệt.
Dòng đầu tiên xuất phát từ nhú chóp — mô mềm nằm ở đầu chân răng đang phát triển. Các tế bào này tạo ra protein CXCL12 và có thể phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau thông qua con đường tín hiệu Wnt, bao gồm các tế bào tạo ngà răng và các tế bào tạo lớp xê măng bao phủ chân răng, và trong điều kiện tái tạo có thể trở thành nguyên bào xương hình thành xương ổ răng.
Dòng thứ hai được tìm thấy trong nang răng — cấu trúc bao quanh răng đang phát triển. Tại đây, nhóm nghiên cứu phát hiện các tế bào biểu hiện protein liên quan hormone tuyến cận giáp (PTHrP), có khả năng biệt hóa thành nguyên bào xê măng, nguyên bào sợi dây chằng và nguyên bào xương tạo xương ổ răng.
Tuy nhiên, quá trình này chỉ xảy ra khi một cơ chế phân tử cụ thể được kiểm soát chính xác. Nhóm nghiên cứu cho biết con đường tín hiệu Hedgehog-Foxf cần được “tắt” để các tế bào này phát triển thành tế bào tạo xương.
Theo nhóm nghiên cứu, phát hiện mới giúp làm rõ cách răng và xương nâng đỡ răng hình thành trong cơ thể, đồng thời tạo nền tảng cho các liệu pháp tái tạo dựa trên tế bào gốc trong tương lai nhằm phục hồi tủy răng, mô nha chu và xương.
Hai dòng tế bào gốc mới được phát hiện đóng vai trò hình thành chân răng và xương giữ răng cố định. Việc hiểu cách các tế bào này chuyển đổi chức năng có thể mở đường cho việc tái tạo răng tự nhiên. Ảnh: Stock
