Far ricrescere i denti invece di sostituirli: così i ricercatori vogliono mandare in pensione impianti e protesi

Far ricrescere i denti invece di sostituirli con impianti e protesi. È una delle sfide più affascinanti della medicina rigenerativa che da anni cerca di capire se sia possibile spingere l’organismo a fare ciò che oggi sembra riservato solo alla natura: formare un nuovo dente. Nonostante i grandi progressi dell’odontoiatria, quando una carie è troppo estesa, un trauma compromette in modo irreversibile la struttura del dente o una malattia ne rende necessaria l’estrazione, a oggi le opzioni terapeutiche restano sostanzialmente due: riparare il dente quando è ancora possibile oppure sostituirlo con un impianto o una protesi. Soluzioni efficaci che hanno migliorato enormemente la qualità di vita dei pazienti. La ricerca però continua a guardare a un obiettivo ancora più significativo: non realizzare un sostituto artificiale sempre più perfezionato ma capire di più sulla possibilità di rigenerare un vero e proprio dente naturale, riattivando i meccanismi biologici che ne guidano lo sviluppo fin dalle primissime fasi della vita.

I dati: in Italia solo il 37,9% della popolazione va dal dentista

Non si tratta di un’esigenza marginale. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, le malattie del cavo orale colpiscono circa 3,5 miliardi di persone nel mondo e la perdita dei denti rappresenta una delle conseguenze più frequenti delle forme più avanzate di carie e malattia parodontale. È proprio la diffusione di queste condizioni, insieme ai limiti inevitabili delle soluzioni oggi disponibili, ad aver spinto i ricercatori a chiedersi se sia possibile andare oltre la sostituzione del dente e imparare, invece, a farne crescere uno nuovo. A complicare il quadro c’è anche il rapporto spesso difficile con il dentista: una revisione sistematica pubblicata sul Journal of Dentistry stima che circa il 15% degli adulti soffra di paura o ansia nei confronti delle cure odontoiatriche, una condizione che può favorire il rinvio delle visite e peggiorare la salute orale.

Anche in Italia l’accesso alle cure odontoiatriche non è sempre semplice: secondo l’Istat, solo il 37,9% della popolazione si rivolge al dentista nell’arco di un anno, mentre il 12% delle persone sopra i 14 anni ha rinunciato almeno una volta a una visita o a un trattamento odontoiatrico per motivi economici.

Perché un dente è così difficile da ricreare

Quando si parla di far ricrescere un dente, si potrebbe pensare a un processo simile a quello con cui un osso guarisce dopo una frattura. In realtà è molto più complesso. Un dente non è un semplice blocco di tessuto mineralizzato, ma un vero e proprio organo formato da componenti diverse, smalto, dentina, polpa, cemento e legamento parodontale – che devono svilupparsi nel momento giusto e nell’ordine corretto.

Tutto inizia già durante la vita embrionale, quando cellule diverse iniziano a “comunicare” tra loro attraverso una fitta rete di segnali molecolari. Alcune sono destinate a formare lo smalto, altre daranno origine alla dentina, alla polpa e ai tessuti che ancorano il dente all’osso. Da questo dialogo nasce il cosiddetto germe dentale, una piccola struttura da cui si svilupperà il dente completo.

Una volta completato lo sviluppo, però, questo programma biologico si interrompe. A differenza di specie come squali o coccodrilli, che sostituiscono continuamente i denti durante tutta la vita, gli esseri umani sviluppano soltanto due dentizioni, quella da latte e quella permanente, e perdono quasi del tutto la capacità di generarne di nuove. È proprio questa la sfida della medicina rigenerativa: riuscire a riattivare, nell’organismo adulto, i meccanismi che durante lo sviluppo guidano la formazione di un dente, ricreando le condizioni perché cellule diverse tornino a organizzarsi, differenziarsi e costruire una nuova struttura dentaria. Non si tratta quindi semplicemente di far crescere del tessuto, ma di riprodurre un processo biologico estremamente complesso, che coinvolge decine di molecole di segnalazione e una precisa successione di eventi.

Come gli scienziati stanno cercando di far ricrescere i denti

Per riuscire a far ricrescere un dente, gli scienziati stanno cercando di riaccendere quel programma biologico che, negli esseri umani, si attiva soltanto durante lo sviluppo. C’è chi prova a “sbloccare” meccanismi già presenti nell’organismo e chi, invece, punta a ricreare in laboratorio le condizioni perché un nuovo dente possa formarsi da zero.

Tra gli approcci più avanzati c’è quello sviluppato in Giappone dal gruppo guidato da Katsu Takahashi, del Medical Research Institute Kitano Hospital di Osaka. I ricercatori sono partiti da un’osservazione: durante lo sviluppo dell’organismo possono formarsi piccoli abbozzi di denti che non completano mai la loro crescita perché alcuni segnali molecolari ne arrestano lo sviluppo. Tra questi c’è una proteina chiamata USAG-1, che agisce come una sorta di freno naturale. Bloccandone l’azione con un anticorpo monoclonale, il team di ricerca è riuscito a far sviluppare nuovi denti prima nei topi e poi nei furetti, una specie il cui sviluppo dentale presenta caratteristiche più simili a quelle dell’uomo. Sulla base di questi risultati è partita una prima sperimentazione clinica, destinata inizialmente a pazienti con agenesia dentale congenita, una rara malattia genetica che impedisce la formazione di alcuni denti permanenti. 

Al King’s College London, invece, la strategia segue una direzione completamente diversa. Qui l’obiettivo non è risvegliare un dente “latente”, ma ricostruire il processo con cui un dente nasce. Per farlo i ricercatori hanno sviluppato un biomateriale capace di riprodurre il microambiente in cui, durante la vita embrionale, le cellule si scambiano i segnali necessari per organizzarsi e dare origine al germe dentale. L’idea è arrivare a coltivare un dente biologico in laboratorio oppure impiantare le cellule direttamente nella mascella, lasciando che completino il loro sviluppo all’interno dell’organismo.

L’esperimento con i maiali

Accanto a questi filoni di ricerca ce n’è un terzo, portato avanti dal laboratorio di Pamela Yelick della Tufts University, negli Stati Uniti, che segue una strada ancora diversa. L’obiettivo non è riattivare un dente che l’organismo potrebbe già essere in grado di formare, né ricrearne lo sviluppo in laboratorio, ma costruire un germe dentale bioingegnerizzato e verificare se sia in grado di continuare a crescere all’interno di un organismo vivente. «L’obiettivo è conservare i propri denti il più a lungo possibile. Ma se questo non fosse possibile, speriamo un giorno di poter offrire sostituti biologici», ha spiegato Pamela Yelick, professoressa della Tufts University e tra le principali ricercatrici impegnate nello sviluppo di denti bioingegnerizzati. Per farlo, i ricercatori hanno combinato cellule provenienti da germi dentali di maiale e cellule ottenute da denti umani estratti per motivi ortodontici, facendole crescere su una speciale impalcatura biologica ricavata dalla matrice extracellulare di un germe dentale. Questa struttura funziona come un supporto temporaneo: offre alle cellule un ambiente simile a quello naturale e le aiuta a organizzarsi fino a formare un germe dentale, cioè il primo stadio di sviluppo di un dente.

A quel punto, però, il lavoro passa alla natura. Invece di cercare di completare la formazione del dente in laboratorio, gli scienziati impiantano il germe dentale nella mandibola di un animale, lasciando che sia l’organismo stesso a guidarne la crescita. Per questo sono stati scelti i mini-maiali: la loro dentizione, la struttura della mascella e le dimensioni dei denti sono tra quelle che più assomigliano a quelle umane, rendendoli un modello particolarmente utile per capire se un dente bioingegnerizzato possa svilupparsi correttamente. Dopo alcuni mesi dall’impianto, i germi dentali avevano continuato il loro sviluppo formando strutture sempre più simili a denti naturali. L’esperimento è stato interrotto prima che completassero l’eruzione attraverso la gengiva, quindi non è possibile dire se sarebbero diventati denti perfettamente funzionanti. Tuttavia, il risultato suggerisce che un germe dentale creato in laboratorio possa sopravvivere, maturare e integrarsi nei tessuti di un organismo vivente, un passaggio considerato fondamentale per avvicinarsi, in futuro, alla sostituzione dei denti persi con elementi biologici anziché con impianti artificiali.

Una ricerca che potrebbe andare oltre i denti

Per gli esperti, la sfida di far ricrescere un dente non riguarda soltanto il futuro dell’odontoiatria. Dietro questi studi c’è infatti una delle domande più ambiziose della medicina rigenerativa: è possibile imparare a ricostruire un organo vivente guidando le cellule a organizzarsi spontaneamente, come avviene durante lo sviluppo embrionale? Se la risposta sarà positiva, le conoscenze acquisite potrebbero rivelarsi preziose anche ben oltre la bocca, contribuendo allo sviluppo di nuove strategie per riparare o rigenerare altri tessuti e organi danneggiati. «I denti sono organi viventi molto sofisticati», osserva Yelick. «Cercare di ricrearli ci sta insegnando come i tessuti duri e quelli molli interagiscono tra loro a un livello fondamentale». Comprendere questi meccanismi significa infatti studiare come cellule diverse comunicano, si differenziano e si coordinano fino a costruire una struttura complessa e perfettamente integrata nell’organismo.

È anche per questo che la ricerca sulla rigenerazione dentale è oggi considerata una delle frontiere più promettenti della medicina rigenerativa.