Capita Selecta. Huidige ontwikkelingen in het dentale stamcelonderzoek naar volledige tandregeneratie. Katrijn Gevers. 15 mei 2008

Transcriptie

1 Huidige ontwikkelingen in het dentale stamcelonderzoek naar volledige tandregeneratie Katholieke Universiteit Leuven Departement Tandheelkunde, Mondziekten en Kaakchirurgie 15 mei 2008

2 Algemene info Onderwerp van mijn capita selecta Huidige ontwikkelingen in het dentale stamcelonderzoek naar volledige tandregeneratie : 3 de jaar tandarts Promotor: Prof. Dr. C. Carels

3 Bedoeling van mijn capita selecta Uitzoeken hoe je een biotechnologische tand kan maken met stamcellen Welke kennis heb je er voor nodig? Waarvan kan je een biotand maken? Hoe gebeurt dit praktisch? Literatuurstudie van de wetenschappelijke lectuur rond dit thema Weergeven van de huidige ontwikkelingen en toekomstperspectieven

4 1 Algemeen Embryonale stamcellen Volwassen stamcellen in de tand 2 Tandontwikkeling Diermodellen 3 Vereisten Hoe maak je een biotand? 4 5

5 Wat zijn stamcellen? Algemeen in de tand Populatie ongedifferentieerde cellen

6 Wat zijn stamcellen? Algemeen in de tand Populatie ongedifferentieerde cellen Zelfvernieuwende cellen

7 Wat zijn stamcellen? Algemeen in de tand Populatie ongedifferentieerde cellen Zelfvernieuwende cellen Ontstaan geven aan alle lichaamscellen

8 Wat zijn stamcellen? Algemeen in de tand Populatie ongedifferentieerde cellen Zelfvernieuwende cellen Ontstaan geven aan alle lichaamscellen Ongelimiteerde therapeutische mogelijkheden

9 Embryonale stamcellen Algemeen in de tand

10 Embryonale stamcellen Algemeen in de tand Voordelen pluripotent delen oneindig ongelimiteerde celbron voor stamceltherapie veelvuldig onderzocht

11 Embryonale stamcellen Algemeen in de tand Voordelen pluripotent delen oneindig ongelimiteerde celbron voor stamceltherapie veelvuldig onderzocht Nadelen weefselstalen uit blastocyste belangrijke bio-ethische kwestie vorming teratoma s

12 Volwassen stamcellen Algemeen in de tand

13 Volwassen stamcellen Algemeen in de tand Voordelen ethisch geen bedreiging weefselstalen van patiënt zeer eenvoudig te isoleren autologe transplantatie: geen afstoting

14 Volwassen stamcellen Algemeen in de tand Voordelen ethisch geen bedreiging weefselstalen van patiënt zeer eenvoudig te isoleren autologe transplantatie: geen afstoting Nadelen kunnen niet onbegrensd prolifereren meer donorweefsel nodig

15 in de tand Algemeen in de tand

16 in de tand Algemeen in de tand 1 Dentale pulpa-stamcellen (DPSC s)

17 in de tand Algemeen in de tand 1 Dentale pulpa-stamcellen (DPSC s) uit uitgevallen melktanden (SHED s)

18 in de tand Algemeen in de tand 1 Dentale pulpa-stamcellen (DPSC s) uit uitgevallen melktanden (SHED s) 2 van het parodontale ligament (PDLSC s)

19 in de tand Algemeen in de tand 1 Dentale pulpa-stamcellen (DPSC s) uit uitgevallen melktanden (SHED s) 2 van het parodontale ligament (PDLSC s) 3 van de apicale papil (SCAP s)

20 in de tand Algemeen in de tand 1 Dentale pulpa-stamcellen (DPSC s) uit uitgevallen melktanden (SHED s) 2 van het parodontale ligament (PDLSC s) 3 van de apicale papil (SCAP s) 4 Dentale follikel voorlopercellen

21 in de tand Algemeen in de tand 1 Dentale pulpa-stamcellen (DPSC s) uit uitgevallen melktanden (SHED s) 2 van het parodontale ligament (PDLSC s) 3 van de apicale papil (SCAP s) 4 Dentale follikel voorlopercellen 5 Epitheliale stamcellen

22 in de tand Algemeen in de tand 1 Dentale pulpa-stamcellen (DPSC s) uit uitgevallen melktanden (SHED s) 2 van het parodontale ligament (PDLSC s) 3 van de apicale papil (SCAP s) 4 Dentale follikel voorlopercellen 5 Epitheliale stamcellen 6 Mesenchymale stamcellen van het beenmerg (BMSSC s)

23 Tandontwikkeling Diermodellen Interacties dentale epitheel en mesenchym verschaffen inzicht in maken biotanden Profielen van genexpressie en -functie belangrijk voor bestuderen tandregeneratie of samenstellen tandorgaan

24 Tandontwikkeling Diermodellen Interacties dentale epitheel en mesenchym verschaffen inzicht in maken biotanden Profielen van genexpressie en -functie belangrijk voor bestuderen tandregeneratie of samenstellen tandorgaan eerst moet tandontwikkeling begrepen worden

25 Tandontwikkeling Tandontwikkeling Diermodellen

26 Diermodellen Tandontwikkeling Diermodellen Genetische paden gelijkaardig aan invertebraten drosophila Belangrijkste: continu groeiende snijtand van muis

27 Diermodellen Tandontwikkeling Diermodellen Genetische paden gelijkaardig aan invertebraten drosophila Belangrijkste: continu groeiende snijtand van muis

28 Vereisten Hoe maak je een biotand?

29 Vereisten Hoe maak je een biotand? Vereist interactie van dentale epitheliale en mesenchymale celprogenitors

30 Vereisten Hoe maak je een biotand? Vereist interactie van dentale epitheliale en mesenchymale celprogenitors Tand van voorafbepaalde vorm en grootte eerst identificeren en dan leiden van celinteracties

31 Vereisten Hoe maak je een biotand? Vereist interactie van dentale epitheliale en mesenchymale celprogenitors Tand van voorafbepaalde vorm en grootte eerst identificeren en dan leiden van celinteracties Langetermijndoel

32 Vereisten Hoe maak je een biotand? Vereist interactie van dentale epitheliale en mesenchymale celprogenitors Tand van voorafbepaalde vorm en grootte eerst identificeren en dan leiden van celinteracties Langetermijndoel Verschillende moeilijkheden eruptiemechanisme connecteren apicale vaten

33 Vereisten Vereisten Hoe maak je een biotand? Cellulaire component allogeen autoloog

34 Vereisten Vereisten Hoe maak je een biotand? Cellulaire component allogeen autoloog Scaffold = biologisch afbreekbaar dragermateriaal drie-dimensioneel bootst natuurlijke extracellulaire matrix na

35 Hoe maak je een biotand? Vereisten Hoe maak je een biotand?

36 Hoe maak je een biotand? Vereisten Hoe maak je een biotand? 1 Derde dentitie

37 Hoe maak je een biotand? Vereisten Hoe maak je een biotand? 1 Derde dentitie 2 Mature tand reconstrueren zoals hij voorkomt in de mond

38 Hoe maak je een biotand? Vereisten Hoe maak je een biotand? 1 Derde dentitie 2 Mature tand reconstrueren zoals hij voorkomt in de mond 3 Scaffold in de vorm van een tand en er stamcellen in inplanten

39 Hoe maak je een biotand? Vereisten Hoe maak je een biotand? 1 Derde dentitie 2 Mature tand reconstrueren zoals hij voorkomt in de mond 3 Scaffold in de vorm van een tand en er stamcellen in inplanten 4 Embryologische ontwikkeling nabootsten

40 Vereisten Hoe maak je een biotand?

41 Vereisten Hoe maak je een biotand?

42 Ontwikkelingen

43 Ontwikkelingen in cultuur met juiste signalen tandrudimenten gevormd

44 Ontwikkelingen in cultuur met juiste signalen tandrudimenten gevormd Cellen van tandkiem 3de molaar bij varkens op scaffold

45 Ontwikkelingen in cultuur met juiste signalen tandrudimenten gevormd Cellen van tandkiem 3de molaar bij varkens op scaffold Gedissocieerde muizenmolaar tandkiemen onder nierkapsel van muis goed gedifferentieerde tanden gevormd

46 Ontwikkelingen in cultuur met juiste signalen tandrudimenten gevormd Cellen van tandkiem 3de molaar bij varkens op scaffold Gedissocieerde muizenmolaar tandkiemen onder nierkapsel van muis goed gedifferentieerde tanden gevormd Problemen tanden zeer klein komen niet overeen met scaffold geen wortels ontwikkeld

47 Toekomstperspectieven Volledige tandvervanging nog vele jaren extensief onderzoek en klinische testen

48 Toekomstperspectieven Volledige tandvervanging nog vele jaren extensief onderzoek en klinische testen Niet toegankelijk voor publiek voor minstens 7 jaar

49 Toekomstperspectieven Volledige tandvervanging nog vele jaren extensief onderzoek en klinische testen Niet toegankelijk voor publiek voor minstens 7 jaar Ontwikkeling biotand tijdrovend en baanbrekend onderzoek

50 Toekomstperspectieven Volledige tandvervanging nog vele jaren extensief onderzoek en klinische testen Niet toegankelijk voor publiek voor minstens 7 jaar Ontwikkeling biotand tijdrovend en baanbrekend onderzoek Geen commercieel product alvorens technologie betrouwbaar is

51 Aantonen dat het ook mogelijk is met humane cellen

52 Aantonen dat het ook mogelijk is met humane cellen Effectieve en makkelijk toegankelijke bron van eigen cellen patiënt vermijden immuunrejectie en beter passen bij natuurlijke dentitie

53 Aantonen dat het ook mogelijk is met humane cellen Effectieve en makkelijk toegankelijke bron van eigen cellen patiënt vermijden immuunrejectie en beter passen bij natuurlijke dentitie Op kortere termijn biologisch celgebaseerd herstel tand

54 Heel wat vorderingen in onderzoek naar dentale stamcellen en maken biotechnologische tanden Verschillende stamcelbronnen in de tand Tand = ideale bron van volwassen stamcellen Biotanden geen onverwezenlijkbare droom Wachten op grote doorbraak Ontbrekende schakels Dentale implantaten nog nodig? Biotanden op de markt = mijlpaal in tandheelkundige geschiedenis

55