El cultivo de dientes como alternativa a los implantes y empastes

Resumen de Javier Benítez, basado en los artículos “Investigadores avanzan en la regeneración natural de dientes en humanos” (iSanidad, 1 de mayo de 2025, https://isanidad.com/328900/investigadores-avanzan-en-la-regeneracion-natural-de-dientes-en-humanos/) y el trabajo “Generating Tooth Organoids Using Defined Bioorthogonally Cross-Linked Hydrogels” (X. Zhang et al. ACS Macro Lett, 2024, 13, 1620-1626, https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acsmacrolett.4c00520?ref=article_openPDF).

Un nuevo estudio revela cómo cultivar dientes a partir de células humanas, lo que supone una alternativa futura a empastes e implantes dentales

Redacción
Investigadores del King’s College de Londres, en colaboración con el Imperial College London, han identificado un mecanismo clave en el desarrollo de dientes humanos que podría revolucionar el tratamiento de las caries y otras patologías dentales. Los resultados, publicados en la revista ACS Macro Letters, sientan las bases para poder cultivar dientes en laboratorio a partir de células del propio paciente.

La investigación apunta a que algún día los adultos podrían cultivar sus propios dientes de sustitución en lugar de empastarlos, gracias a un descubrimiento clave que ofrece una forma potencial de reparar los dientes. Mientras que, a algunos animales, como los tiburones y los elefantes, les crecen continuamente dientes nuevos, los seres humanos sólo tenemos un juego a partir de la edad adulta. La capacidad de regenerar los dientes supondría un gran avance para la odontología.

A diferencia de los implantes y empastes, que son fijos y no pueden adaptarse con el tiempo, un diente cultivado en laboratorio a partir de las propias células del paciente podría integrarse perfectamente en la mandíbula y repararse como un diente natural. Investigadores del King’s College de Londres, llevan más de una década estudiando los dientes cultivados en laboratorio.

«Los empastes no son la mejor solución para reparar los dientes. Con el tiempo, debilitan la estructura dental, tienen una vida útil limitada y pueden provocar más caries o sensibilidad. Los implantes requieren una cirugía invasiva y una buena combinación de implantes y hueso alveolar. Ambas soluciones son artificiales y no restauran por completo la función natural del diente, lo que puede dar lugar a complicaciones a largo plazo», afirma Xuechen Zhang, de la Facultad de Odontología y Ciencias Orales y Craneofaciales del King’s College de Londres.

Por otro lado, que «los dientes cultivados en laboratorio se regenerarían de forma natural, integrándose en la mandíbula como dientes reales. Serían más resistentes, durarían más y estarían libres de riesgos de rechazo, ofreciendo una solución más duradera y biológicamente compatible que los empastes o los implantes».

En el estudio, el equipo de King’s, en colaboración con el Imperial College de Londres, han hecho un descubrimiento clave sobre el entorno necesario para que crezcan dientes en el laboratorio. Ahora han introducido con éxito un tipo especial de material que permite a las células comunicarse entre sí y favorecer el desarrollo y la diferenciación dental. Esto imita el entorno de los dientes en crecimiento y permite a los científicos recrear el proceso de desarrollo dental en el laboratorio. Para ello han usado unos hidrogeles con unas propiedades que facilitan la formación de organoides dentales 3D in vitro. Prepararon los hidrogeles mezclando precursores de gelatina modificados bien con moléculas de tetrazine (Tz) or norbornene (Nb), y “tunearon” las propiedades del hidrogel. (E = 2-7 kPa; G‘ = 500-1500 Pa)  variando la concentración de gelatina (8% vs 12% w/V) y la relación entre las dos moléculas (Tz:Nb = 1 vs 0.5). Encapsularon después pellets de células epitelio-mesénquimales procedentes de embriones de ratón en un estadío en el que las señales odontológicas se transfieren de las células epiteliales a las mesenquimales, de manera que las células mesenquimales van a conducir el desarrollo dental. Las células se colocan en una librería de hidrogeles con distintas formulaciones e identifican el hydrogel cuya composición favorece más el crecimiento y la morfogénesis de las células germinales. Finalmente lo introdujeron en la plataforma definitiva para el modelaje del organoide dental.

 “Tenemos diferentes ideas para colocar los dientes dentro de la boca. Podríamos trasplantar las células del diente joven en el lugar del diente que falta y dejar que crezcan dentro de la boca. Otra posibilidad es crear el diente completo en el laboratorio antes de colocarlo en la boca del paciente. Para ambas opciones, necesitamos empezar el proceso de desarrollo del diente muy temprano en el laboratorio«, adelanta Xuechen Zhang.

La investigación forma parte de un trabajo más amplio en medicina regenerativa, cuyo objetivo es aprovechar la biología para reparar o sustituir partes dañadas del cuerpo. En lugar de recurrir a materiales artificiales como implantes metálicos o prótesis dentales, los investigadores trabajan en el cultivo de sustitutos naturales utilizando células madre y entornos de bioingeniería.

La Dra. Ana Angelova Volponi, del King’s College de Londres y autora del artículo señala que, a medida que avanza este campo, la integración de estas técnicas innovadoras puede revolucionar la atención odontológica y ofrecer soluciones sostenibles y eficaces para la reparación y regeneración de los dientes.

BIBLIOGRAFÍA

Investigadores avanzan en la regeneración natural de dientes en humanos (iSanidad, 1 de mayo de 2025, https://isanidad.com/328900/investigadores-avanzan-en-la-regeneracion-natural-de-dientes-en-humanos/

1626. Zhang et al. Generating Tooth Organoids Using Defined Bioorthogonally Cross-Linked Hydrogels. ACS Macro Lett, 2024, 13, 1620-1626. https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acsmacrolett.4c00520?ref=article_openPDF