Специалисты Сеченовского Университета создали клеточные компоненты, которые могут послужить базой для трехмерной биопечати пародонта – комплекса тканей, обеспечивающего поддержку зуба и его фиксацию в альвеоле. В ходе исследования было установлено, что сочетание клеток десны и зубного пульпа позволяет формировать более прочные и функциональные тканевые структуры по сравнению с использованием каждого типа клеток изолированно. Данная разработка представляет собой значительный шаг на пути к созданию тканеинженерного пародонтального комплекса. Работа проводилась при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках грантового соглашения № 075-15-2024-640, а полученные результаты были опубликованы в журнале International Journal of Bioprinting.

Пародонт представляет собой сложную структуру тканей, включающую десну, соединительные элементы зуба и костную ткань. В случае развития пародонтита, получения травм или проведения хирургических процедур эти структуры могут быть повреждены, а их полное восстановление остается одной из наиболее сложных задач современной стоматологии.

Одним из многообещающих методов решения данной проблемы является создание индивидуальных тканевых конструкций посредством 3D-биопечати. Для этого требуются клеточные блоки – трехмерные микроструктуры, которые служат основой для формирования ткани в лабораторных условиях.

В рамках новой разработки ученые использовали клетки десны и зубного пульпа человека – два легкодоступных источника клеток с высоким потенциалом регенерации. На их основе были сформированы различные типы клеточных блоков: из клеток каждого типа по отдельности и в комбинациях. После этого исследователи проанализировали характеристики этих блоков, а также их способность к формированию тканевой структуры.

Стало известно, что клеточные блоки, полученные при объединении клеток десны и пульпы, представляют собой более перспективный материал для трехмерной биопечати. Эти структуры проявляют повышенную склонность к самоорганизации в гелеобразной среде и характеризуются сбалансированными механическими характеристиками. Данное свойство имеет ключевое значение для биопечати, поскольку создаваемые конструкции должны сохранять свою целостность во время формирования и при этом обеспечивать возможность интеграции с живыми тканями.

Проведенное исследование выявило различия в свойствах клеток пульпы и десны. Клетки пульпы эффективнее формируют плотные и прочные структуры, включая костные элементы, тогда как клетки десны активно участвуют в регенерации мягких тканей и процессе заживления. Комбинирование этих типов клеток позволяет приблизиться к созданию функционального аналога пародонтальной ткани.

«Пародонт представляет собой не однородную структуру, а сложный комплекс, состоящий из различных типов клеток, требующих скоординированной работы. В рамках данного исследования мы продемонстрировали, что правильно сформированные клеточные структуры способны имитировать эту многокомпонентную организацию и служат фундаментом для создания тканевых аналогов с использованием биопечати. Это значительный прогресс на пути к индивидуализированной регенерации тканей пародонта», — заявила Полина Бикмулина, руководитель дизайн-центра «Биофабрика».

В дальнейшем планируется интегрировать разработанные клеточные модули в полноценные тканеинженерные конструкции, которые смогут изготавливаться индивидуально для каждого пациента с учетом особенностей дефекта и анатомических параметров пораженной области.

Предоставленная информация поступила из Управления по связям с общественностью Сеченовского Университета