“Este é um passo inicial crucial para alcançar nosso objetivo a longo prazo de desenvolver tratamentos com células-tronco para reparar dentes danificados e regenerar aqueles que foram perdidos”, explicou Hai Zhang, professor de Odontologia na UW School of Dentistry e um dos coautores do estudo. Os resultados foram publicados na revista Developmental Cell.
A pesquisa foi conduzida por uma equipe multidisciplinar, com Ammar Alghadeer, estudante de pós-graduação no laboratório de Hannele Ruohola-Baker, como autor principal. O laboratório está vinculado ao UW Medicine Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine.
O esmalte dentário é o tecido mais duro do corpo humano, protegendo os dentes das pressões mecânicas da mastigação e ajudando a prevenir a cárie. Ele é produzido por células especializadas chamadas ameloblastos, durante a formação dos dentes. No entanto, após a conclusão do desenvolvimento dentário, essas células morrem, o que impede a regeneração natural do esmalte. Isso torna os dentes mais vulneráveis a fraturas e outros danos.
Para recriar ameloblastos em laboratório, os cientistas precisaram mapear o programa genético que faz as células-tronco fetais se diferenciarem nessas células especializadas. Eles usaram uma técnica inovadora chamada sequenciamento de RNA de indexação combinatória unicelular (sci-RNA-seq), que identifica os genes ativos em diferentes estágios do desenvolvimento celular.
Esse processo é possível porque as moléculas de RNA mensageiro (mRNA) transportam as instruções do DNA para as máquinas moleculares que sintetizam proteínas. As variações nos níveis de mRNA ao longo do tempo ajudam a determinar quais genes são ativados e desativados durante a diferenciação celular.
Ao aplicar essa tecnologia em células em diferentes estágios do desenvolvimento dentário humano, os pesquisadores conseguiram capturar uma sequência detalhada de mudanças na ativação genética. Com o auxílio do software Monocle, a equipe conseguiu traçar o caminho provável das atividades genéticas que ocorrem enquanto as células-tronco se transformam em ameloblastos totalmente diferenciados.
Este estudo representa um avanço promissor para a odontologia regenerativa, abrindo portas para futuras terapias baseadas em células-tronco que poderão restaurar o esmalte dentário e prevenir a perda de dentes.