Клеточное время: 3D-биопечать поможет лечить пародонтит и травмы челюсти

Российские медики предложили новую технологию восстановления поврежденного пародонта. До последнего времени решить эту проблему во многих случаях стоматологам не удавалось. Методика основана на создании биоэквивалента разрушенного участка на основе собственных клеток пациента и других биосовместимых материалов. Такую тканеинженерную конструкцию пересаживают больному, и она легко приживается, так как полностью совместима с его организмом. По словам стоматологов, методика крайне перспективна для лечения многих патологий полости рта, однако необходимо, чтобы имплант был не только эффективен, но и эстетичен.

Восстановление пародонта из собственных клеток

Специалисты Института стоматологии им. Е.В. Боровского и Института регенеративной медицины Сеченовского университета разработали новую методику восстановления повреждений пародонта — совокупности мягких и твердых тканей, окружающих зубы и обеспечивающих их крепление в кости. К ним относятся десны, цемент корня, соединительные и другие виды тканей. Ученые создали технологию получения биоэквивалента разрушенного участка на основе собственных клеток пациента, биосовместимых полимеров и сфероидов (трехмерных клеточных структур) при помощи 3D-биопечати. Такая тканеинженерная конструкция полностью совместима с организмом пациента.

— Это гораздо больше, чем просто трансплантат — это живая ткань, родственная для организма пациента, так как выращена из его же клеток. Пока что такой подход не реализован нигде в мире. Он подойдет и для восстановления пародонта, поврежденного вследствие различных заболеваний, и для закрытия посттравматических и послеоперационных дефектов, — рассказала врач-стоматолог, доцент кафедры хирургической стоматологии Сеченовского университета Светлана Репина.

Дефекты пародонта возникают при различных заболеваниях и травмах. Например, рецессия десны, когда оголяются корни зубов. Часто возникает патология, при которой появляется кровоточивость и воспаление ткани. Однако изменения, которые происходят в кости, пациент может не замечать очень долго. В результате отсутствия лечения происходит разрушение кости, повышается риск развития гнойных воспалений, что, в конечном счете, может привести к потере зубов.

По данным Минздрава, около трети всех обращений к стоматологам приходится на пародонтит. Однако восстановить уже утраченные структуры очень сложно: искусственные материалы не всегда приживаются, а использование собственных тканей пациента требует дополнительных, часто травматичных операций. Практически невозможно восстановить целиком изначальную форму костной ткани, строение периодонтальной связки.

Лечение патологий полости рта

Согласно предложенной медиками технологии, при работе с пациентом, которому необходимо восстановление тканей, на основе данных обследования создается его индивидуальная модель парадонта. Затем собственные клетки человека будут использоваться для воссоздания необходимого фрагмента с помощью 3D-биопечати и их «доращивания» в биореакторе. В результате процедуры больной получит полноценный имплант и подробные рекомендации врачей, как избежать рецидива заболевания.

Сейчас ученые получили компьютерные томограммы структур и образцы здоровых тканей пародонта от пациентов, проходивших стоматологическое лечение. Это необходимо, чтобы построить его 3D-модель в норме и подробно охарактеризовать строение. Следующим этапом станет создание модели дефектов тканей вокруг зубов, которая позволит проектировать форму и размеры биоэквивалентов.

По мнению стоматолога-хирурга, ассистента кафедры терапевтической стоматологии РУДН Алены Куликовой, предложенная технология очень перспективна, так как заболевания пародонта встречаются всё чаще. Разработка методик лечения гингивита, пародонтита, рецессий десны активно ведется по всему миру. Лечение этих патологий в клиниках сейчас проводится достаточно успешно, однако реабилитация пациентов после — это насущная проблема современной стоматологии.

— К сожалению, восполнить объем утраченных тканей зачастую очень сложно или вовсе не представляется возможным. Поэтому такие проекты — по реконструкции тканей пародонта — более чем актуальны и востребованы. Это может стать большим шагом вперед, — сказала она.

Если проект окажется успешным, то качество жизни пациентов значительно улучшится. Это позволит полноценно провести не только медицинскую, но и социальную реабилитацию. Однако пока не ясно, будет ли имплантат не только функциональным, но и эстетичным и как будет осуществляться его приживление в тканях после длительного воспаления, отметила специалист.

— Технологии биопечати в России уже демонстрируют впечатляющие достижения. А ее применение в таких областях медицины, как стоматология, открывает новые горизонты для дальнейшего развития, — сказал сотрудник лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Александр Левин.

Внедрение биопечати может помочь решить ряд глобальных проблем, включая нехватку донорских органов, но это требует совместных усилий инженеров, материаловедов, биологов и медиков, резюмировал специалист.

Исследования ведутся в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».