Ein verlorener Zahn könnte künftig möglicherweise nicht mehr durch ein künstliches Implantat ersetzt, sondern biologisch neu gebildet werden. Weltweit arbeiten Forschungsteams an Verfahren, mit denen beschädigtes Zahngewebe repariert oder sogar vollständige Zähne im Labor gezüchtet werden könnten.
Die regenerative Zahnmedizin verfolgt dabei einen grundlegend anderen Ansatz als klassische Füllungen, Kronen oder Implantate. Statt Schäden lediglich mit künstlichen Materialien zu überdecken, soll der Zahn dazu gebracht werden, seine biologische Funktion möglichst selbst wiederherzustellen.
Das Interesse daran ist groß. Die Biochemikerin Hannele Ruohola-Baker von der University of Washington erhält nach eigenen Angaben regelmäßig Anfragen von Menschen, die an experimentellen Behandlungen zum Nachwachsen von Zähnen teilnehmen möchten. Bis solche Verfahren tatsächlich in Zahnarztpraxen eingesetzt werden können, dürfte es allerdings noch Jahre dauern.
Ein Forschungsschwerpunkt liegt auf biologischen Füllungen. Die Wissenschaftlerin Anne George von der University of Illinois untersucht Proteine, die an Wachstum, Mineralisierung und Reparatur des Dentins beteiligt sind. Dentin liegt unter dem Zahnschmelz und bildet einen wesentlichen Teil des Zahns.
Langfristig könnten entsprechende Wirkstoffe beschädigte Zähne dazu anregen, neues Dentin zu bilden. Karieslöcher müssten dann möglicherweise nicht mehr ausschließlich ausgebohrt und mit Kunststoffen verschlossen werden.
Ruohola-Bakers Team arbeitet zugleich an einer Art „lebender Füllung“ für den Zahnschmelz. Die Zellen, die Zahnschmelz produzieren, sterben normalerweise nach dem Durchbruch eines Zahns ab. Die Forschenden brachten deshalb Stammzellen mithilfe chemischer Signale dazu, sich in schmelz- und dentinbildende Zellen zu verwandeln.
Im Labor entstand daraus ein kleines Zahnorganoid, das eigenständig Zahnschmelzproteine absonderte. Diese Proteine könnten eines Tages für neuartige Füllmaterialien verwendet oder auf beschädigte Zähne aufgetragen werden. Das langfristige Ziel ist jedoch ehrgeiziger: Zellen sollen direkt im Mund eines Patienten einen neuen Zahn entstehen lassen.
Auch vollständige biologische Ersatzzähne werden erforscht. Ana Angelova Volponi vom King’s College London kombinierte Zellen aus menschlichem Zahnfleisch mit zahnbildenden Zellen von Mäusen. Daraus entwickelte sich eine zahnähnliche Struktur mit lebensfähigen, wachsenden Wurzeln. Nun untersucht ihr Team, wie sich der Entwicklungsprozess ohne tierische Zellen kontrollieren lässt.
An der Tufts University gelang es Forschenden außerdem, menschenähnliche Zahnstrukturen in Minischweinen wachsen zu lassen. Dafür nutzten sie menschliche dentinbildende Zellen und Zellen aus noch nicht durchgebrochenen Schweinezähnen. Nach einigen Monaten bildeten sich auf einem biologischen Gerüst zahnähnliche Strukturen.
Biologische Zähne könnten gegenüber Implantaten Vorteile haben. Implantate besitzen keine natürlichen Nerven und können durch übermäßige Belastung beschädigt werden. Zudem können sich Bakterien ansiedeln, während künstliche Kronen nach mehreren Jahren erneuert werden müssen.
Von einer Behandlung am Menschen ist die Forschung dennoch weit entfernt. Zunächst sind weitere Versuche, unter anderem an nichtmenschlichen Primaten, notwendig. Außerdem müssen sichere Bedingungen geschaffen werden, unter denen ein Zahn im Kiefer korrekt wachsen und sich mit Knochen, Nerven und Gewebe verbinden kann.
Die Forschenden zeigen sich trotzdem zuversichtlich. Künftig könnte der Zahnarztbesuch weniger vom Bohren, Füllen und Ziehen geprägt sein – und stärker von der Fähigkeit des Körpers, beschädigte Zähne biologisch zu erneuern.
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