[发明专利]体外制备人工牙齿原基的方法和由其获得的人工牙齿原基

说明书

背景技术

牙科护理是维持健康义齿的最佳方式。然而，即使在最佳牙科护理下，也可发生牙齿的损害、破坏或缺失。所述牙齿的损害、破坏或缺失可能为例如疾病相关的、激素相关的、疗法相关的或意外事件的后果。现今，在此类情况下使用牙科植入体，这些牙科植入体通常由包含金属(例如钛)、陶瓷和/或复合物的材料形成。这些植入技术是高度复杂的且由医学和化妆品观点，已经达到高水平。然而，这些牙齿替换疗法需要一个重要的外科手术，且最终，需要辛苦的随访护理。另外，这些合成植入体无法满足对于牙齿的所有需求，如例如由将牙齿固定于颔骨内的天然牙周韧带“吸收”。

因此，在再生医学领域内的一个目的是提供允许生产或诱导在功能和形态方面等于对应的天然存在组织和器官的组织或器官的手段。一种方法是提供可体外和/或体内用于牙齿再生的人工组织或器官。所述人工组织包含已经通过生物技术手段生产的组织。

除了提供能够体内形成在功能和形态方面充分等于天然存在牙齿的牙齿的组织的问题以外，另一目标是提供无需胚胎干细胞即可制造且利用源于待治疗的患者的细胞的组织。

在众多方法中，已经针对用于这种目的的组织进行首次尝试且取得进展。此类方法的实例描述于EP 1 905 459 A1、EP 2 130 909 A1、US 2007/0231275A1、US 2011/0212414以及WO 2005/051436A2中。然而，在大多数的这些方法中，使用胚胎细胞，这些细胞在非生理学贴壁培养(adherent culture)条件下进行培养且需要合成支架或载体的存在。

因此，本发明的一种选择是提供克服现有技术的一种或多种问题的手段。具体来说，本发明的一种选择是提供体外制备人工牙齿原基的改良的方法，该方法可用非胚胎原代细胞来执行。

发明内容

本发明涉及一种体外制备人工牙齿原基的方法，包括以下步骤：

a)提供分离的间充质牙髓细胞；和

b)在非贴壁条件下培养这些间充质牙髓细胞以形成代表人工牙齿原基的细胞聚集体。

已惊讶地发现，分离的间充质牙髓细胞能够形成代表人工牙齿原基的三维细胞聚集体，而不影响胚胎上皮细胞。这种效应是通过在非贴壁条件下培养间充质牙髓细胞来达成的。可能展示，在所述非贴壁培养条件下，这些间充质牙髓细胞自由地彼此安排且凝结成细胞聚集体，该聚集体展现牙胚结构的特异性标志物的表达且因此表示牙齿原基。

在下文中，更详细地提供本发明的不同方面。除非清楚地作相反陈述，否则如此定义的各方面可以与任何一个或多个其他方面组合。具体来说，被指示为优选或有利的任何特征均可以与被指示为本发明的一部分或被指示为优选或有利的任何一个或多个其他特征组合。

本发明的方法是针对体外人工牙齿原基的制备。人工牙齿原基为已经重新且体外制备且组装的牙齿原基。

出于本发明的目的，术语“牙齿原基”是指展现牙齿组织或功能性牙胚所特有的至少一种功能的一种或超过一种细胞类型的功能性细胞聚集体。优选地，本发明的牙齿原基展现牙齿组织或功能性牙胚或牙齿的大多数或基本上所有的器官或组织功能。具体来说，本发明的牙齿原基可以表现得像功能性诱导性牙胚一样且能够体外和/或体内诱导牙齿器官发育或完整牙齿的发育。本发明的牙齿原基的特征可以在于与牙齿组织的发育或分化有关的标志基因或蛋白质的增强的表达。优选地，本发明的牙齿原基的特征可以在于与即将经受非贴壁培养条件之前的分离的间充质牙髓细胞相比，BMP4、HGF、PAX9、MSX1、I型胶原蛋白、DSPP和/或原牙质(predentin)的增强的表达。此外，在聚集体中可能出现基底膜(basement membrane)形成，特征主要在于IV型胶原蛋白表达。聚集体形成和培养条件可能导致所得组织的矿化(mineralization)。