生物工学技術により作製した再生歯胚の自家移植によるイヌモデルにおける実用的な歯の器官再生
Practical whole-tooth restoration utilizing autologous bioengineered tooth germ transplantation in a postnatal canine model
2017年3月16日 Scientific Reports 7 : 44522 doi: 10.1038/srep44522
in vitroにおける3次元的な細胞操作技術を用いて、完全な機能を有する再生器官を構築する生物工学技術の開発は、機能不全に陥った器官を取り戻す器官再生医療として大きな可能性を秘めている。近年、3次元的な細胞操作により歯全体を再生・置換するための技術開発が、マウスモデルを用いた多くの基礎研究において行われている。しかしながら、ヒトの歯科医療に実際に応用するためには、大型の実験動物モデルを用いて、生物工学的な歯胚再生と口腔内移植により、構造的・機能的に完全な歯の再生を実証したさらなる証拠が必要とされてきた。本論文では、出生後イヌの永久歯胚細胞を生物工学的に再構築した再生歯胚を自家顎骨に移植することにより、構造的かつ機能的に完全な歯が再生可能であることを示した。本研究成果は、将来の臨床的な歯科再生医療の実用化モデルとして貢献すると共に、生物工学技術により作製された再生器官を用いた機能的な器官再生医療の実現に向けた大きな進歩である。
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Whole-organ regeneration has great potential for the replacement of dysfunctional organs through the reconstruction of a fully functional bioengineered organ using three-dimensional cell manipulation in vitro. Recently, many basic studies of whole-tooth replacement using three-dimensional cell manipulation have been conducted in a mouse model. Further evidence of the practical application to human medicine is required to demonstrate tooth restoration by reconstructing bioengineered tooth germ using a postnatal large-animal model. Herein, we demonstrate functional tooth restoration through the autologous transplantation of bioengineered tooth germ in a postnatal canine model. The bioengineered tooth, which was reconstructed using permanent tooth germ cells, erupted into the jawbone after autologous transplantation and achieved physiological function equivalent to that of a natural tooth. This study represents a substantial advancement in whole-organ replacement therapy through the transplantation of bioengineered organ germ as a practical model for future clinical regenerative medicine.
