Bislang war der Standard der Behandlung eine Prozedur namens Apexifikation, die die weitere Entwicklung der Zahnwurzel anregt, aber das verlorene Gewebe aus der Verletzung nicht ersetzt und selbst im besten Fall eine abnormale Wurzelentwicklung verursacht.
Neue Ergebnisse einer klinischen Studie, die gemeinsam von Songtao Shi von der University of Pennsylvania und Yan Jin, Kun Xuan und Bei Li von der Fourth Military Medicine University in Xi’an, China, geleitet wurde, deuten darauf hin, dass es einen vielversprechenderen Weg für Kinder mit dieser Art von Verletzungen gibt: Die Verwendung von Stammzellen, die aus den Milchzähnen der Patienten gewonnen werden. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlicht.
„Diese Behandlung gibt den Patienten das Gefühl in ihren Zähnen zurück. Wenn man ihnen eine warme oder kalte Stimulation gibt, können sie es fühlen; sie haben wieder lebendige Zähne“, sagt Shi, Professor und Lehrstuhlinhaber in der Abteilung für Anatomie und Zellbiologie in Penns School of Dental Medicine. „Bisher haben wir Follow-up-Daten für zwei, zweieinhalb, sogar drei Jahre und haben gezeigt, dass es eine sichere und wirksame Therapie ist.“
Shi arbeitet seit einem Jahrzehnt daran, die Möglichkeiten von dentalen Stammzellen zu testen, nachdem er sie im Milchzahn seiner Tochter entdeckt hatte. Er und seine Kollegen haben mehr darüber gelernt, wie diese dentalen Stammzellen, die offiziell als humane Milchzahnstammzellen (hDPSC) bezeichnet werden, funktionieren und wie sie sicher eingesetzt werden könnten, um Zahngewebe, das als Pulpa bezeichnet wird, nachwachsen zu lassen.
Die Phase-I-Studie, die in China durchgeführt wurde, das eine Forschungsschiene für klinische Studien hat, nahm 40 Kinder auf, die jeweils einen ihrer bleibenden Schneidezähne verletzt hatten und noch Milchzähne hatten. Dreißig wurden der hDPSC-Behandlung zugewiesen und 10 der Kontrollbehandlung, der Apexifikation.
Denjenigen, die die hDPSC-Behandlung erhielten, wurde Gewebe aus einem gesunden Milchzahn entnommen. Die Stammzellen aus dieser Pulpa wurden in einer Laborkultur vermehrt und die daraus resultierenden Zellen in den verletzten Zahn implantiert.
Bei der Nachuntersuchung stellten die Forscher fest, dass die Patienten, die hDPSCs erhalten hatten, mehr Anzeichen für eine gesunde Wurzelentwicklung und dickeres Dentin, den harten Teil des Zahns unterhalb des Zahnschmelzes, aufwiesen als die Kontrollgruppe. Auch die Durchblutung nahm zu.
Zum Zeitpunkt der Erstuntersuchung hatten alle Patienten wenig Gefühl im Gewebe ihrer verletzten Zähne. Ein Jahr nach dem Eingriff hatten nur die Patienten, die hDPSCs erhalten hatten, ein gewisses Gefühl zurückgewonnen. Bei der Untersuchung verschiedener Komponenten des Immunsystems fand das Team keine Hinweise auf Sicherheitsbedenken.
Als weitere Bestätigung für die Wirksamkeit der Behandlung hatten die Forscher die Möglichkeit, das Gewebe eines behandelten Zahns direkt zu untersuchen, als der Patient ihn erneut verletzte und extrahiert werden musste. Sie fanden heraus, dass die implantierten Stammzellen verschiedene Komponenten der Zahnpulpa regenerierten, darunter die Zellen, die Dentin, Bindegewebe und Blutgefäße produzieren.
„Für mich sind die Ergebnisse sehr aufregend“, sagt Shi. „Zu sehen, dass etwas, das wir entdeckt haben, einen Schritt nach vorne macht, um möglicherweise eine Routinetherapie in der Klinik zu werden, ist erfreulich.“
Es ist jedoch nur ein erster Schritt. Während die Verwendung von patienteneigenen Stammzellen das Risiko einer Immunabstoßung reduziert, ist dies bei erwachsenen Patienten, die alle ihre Milchzähne verloren haben, nicht möglich. Shi und seine Kollegen beginnen damit, die Verwendung von allogenen Stammzellen, also von Zellen, die von einer anderen Person gespendet wurden, zu testen, um Zahngewebe bei Erwachsenen zu regenerieren. Sie hoffen auch auf eine FDA-Zulassung für die Durchführung klinischer Studien mit hDPSCs in den USA.
Endlich sehen sie sogar eine breitere Anwendung von hDPSCs für die Behandlung von systemischen Krankheiten, wie z.B. Lupus, an dem Shi bereits gearbeitet hat.
„Wir sind sehr gespannt darauf, was wir im Dentalbereich erreichen können“, sagt Shi, „und darauf aufbauend Kanäle für die Therapie von Systemerkrankungen zu eröffnen.“
Die Forschung wurde vom National Key Research and Development Program of China, der Natural Science Foundation of China und einem Pilotzuschuss der Penn Dental Medicine unterstützt.