Второе рождение терапевтического лазера

Впервые новое исследование показало возможность использовать маломощные лазеры для стимуляции стволовых клеток организма, чтобы строить новую ткань, в данном случае — для регенерации зубного дентина.

Гарвардские ученые (США) утверждают, что их работа закладывает основу для новых клинических применений в виде лечения ран, регенерации костей и зубов. Старший автор доклада, Дэвид Муни, профессор биоинженерии, представил работу своей команды в журнале «Science Translational Medicine». В статье описывается не только использование низкоинтенсивного лазера для стимуляции стволовых клеток человеческих зубов для формирования дентина, но также и молекулярный механизм методики.

Сегодня для работы со стволовыми клетками ученые вынуждены извлекать их из организма, а после обработки вводить обратно. С таким подходом возникают неизбежные препятствия нормативного и практического характера. При новом подходе ничего постороннего в организм не вводится. Лазеры давно используются в медицине, особенно в стоматологии, поэтому клинических препятствий крайне мало. Существенным достижением станет ситуация, когда вырастить новый зуб окажется проще, чем заменить (протезировать).

Работа началась с того, что ведущий автор работы, Правин Арани сверлил моляры лабораторных крыс. Арани лечил зубную пульпу, которая содержит стволовые клетки, низкоинтенсивным лазерным светом, запечатывал временными пломбами и ждал. Через 12 недель с помощью рентгенографии и микроскопии выяснилось, что лазерное лечение запустило формацию дентина. Этот ранний успех вдохновил группу исследователей на следующую стадию экспериментов на культуре тканей, чтобы выяснить — что произойдет на молекулярном уровне после облучения лазером.

Оказалось, что распространенный регуляторный клеточный протеин «трансформирующий фактор роста бета-1» (TGF-β1) играет ключевую роль в активации стволовых клеток созревать в дентин. Пока не активируется, TGF-β1 существует в режиме ожидания. Когда лазер индуцирует активные формы кислорода, которые активируют комплекс TGF-β1, он заставляет стволовые клетки дифференцироваться в дентин. Таким образом, ключевая роль принадлежит активным формам кислорода.

Открытие является значимым, поскольку подтверждает неоднократные клинические случаи (с 1960-го года), когда с помощью фотобиомодуляции удавалось достичь восстановления кожи, стимуляции роста волос и других необыкновенных результатов.