Pesquisadores da Universidade de Washington, em Seattle, deram um passo significativo na regeneração do esmalte dentário ao desenvolver organoides a partir de células-tronco. Esses organoides são capazes de secretar as proteínas responsáveis pela formação do esmalte, substância essencial para a proteção dos dentes contra danos e cáries.
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“Este é um primeiro passo crítico para nosso objetivo de longo prazo de desenvolver tratamentos baseados em células-tronco para reparar dentes danificados e regenerar aqueles que foram perdidos”, afirmou Hai Zhang, professor de Odontologia na UW School of Dentistry e um dos coautores do estudo. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Developmental Cell.
A pesquisa foi liderada por uma equipe multidisciplinar, com Ammar Alghadeer, estudante de pós-graduação no laboratório de Hannele Ruohola-Baker, como autor principal do estudo. O laboratório é afiliado ao UW Medicine Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine.
O esmalte dentário é o tecido mais duro do corpo humano e protege os dentes contra as tensões mecânicas da mastigação, além de ajudar na resistência à cárie. Ele é produzido durante a formação dentária por células especializadas chamadas ameloblastos. No entanto, após a conclusão do desenvolvimento dentário, essas células morrem, impossibilitando a regeneração natural do esmalte. Como resultado, os dentes tornam-se vulneráveis a fraturas e outras lesões.
Para recriar ameloblastos em laboratório, os cientistas precisaram primeiro mapear o programa genético que leva as células-tronco fetais a se diferenciarem nessas células especializadas. Eles utilizaram uma técnica inovadora chamada sequenciamento de RNA de indexação combinatória unicelular (sci-RNA-seq), que permite identificar quais genes estão ativos em diferentes estágios do desenvolvimento celular.
O processo é possível porque moléculas de RNA mensageiro (mRNA) transportam as instruções genéticas do DNA para as máquinas moleculares que sintetizam proteínas. As variações nos níveis de mRNA ao longo do tempo ajudam a determinar quais genes são ativados e desativados em cada estágio da diferenciação celular.
Ao aplicar essa tecnologia em células em diferentes estágios do desenvolvimento dentário humano, os pesquisadores capturaram uma sequência detalhada de mudanças na ativação genética. Com o auxílio do software Monocle, a equipe traçou a trajetória provável das atividades genéticas que ocorrem durante a transformação das células-tronco em ameloblastos totalmente diferenciados.
O estudo representa um avanço promissor para a odontologia regenerativa, abrindo caminho para futuras terapias baseadas em células-tronco que poderão restaurar o esmalte dentário e prevenir a perda dentária.
