Ciclo di rigenerazione dei denti nei coccodrilli e applicazioni per la rigenerazione dentale umana

Da sempre l’essere umano sogna di far ricrescere ciò che ha perduto. Perdere un dente permanente è sempre stato considerato un evento irreversibile, risolvibile solo con impianti, ponti o protesi. Ma se fosse possibile far ricrescere un dente nuovo, naturale, direttamente al suo posto?

Rigenerazione naturale nei rettili: il modello dei coccodrilli e degli alligatori

La curiosità sta nel fatto che nel mondo animale la situazione è abbastanza differente. Ad esempio, nei rettili, negli squali e nei coccodrilli, la rigenerazione dentale è la normalità. Alcuni rettili come coccodrilli e alligatori, possono farsi ricrescere i denti appena caduti. Un alligatore americano in posizione difensiva. Alzi la mano chi si azzarderebbe a controllargli i denti. La soluzione per avere un sorriso sano potrebbe venire da un luogo in cui nessun dentista vorrebbe mai mettere le mani: la bocca degli alligatori. Per mantenere inalterato il proprio ghigno e addentare le prede senza difficoltà, questi rettili hanno sviluppato un meccanismo di ricrescita dentale che permette a ciascun esemplare di cambiare i 80 denti anche 50 volte nel corso della vita.

Un gruppo di ricercatori della National Taiwan University ha studiato tessuti di embrioni e giovani esemplari di alligatore americano (Alligator mississippiensis) scoprendo che ciascun dente di questo animale si sviluppa a blocchi di tre elementi: il dente vero e proprio, che cresce esternamente; la lamina dentale (il tessuto che darà origine al dente "di riserva") e cellule staminali che si trasformeranno in nuovo tessuto quando anche il dente sostitutivo sarà sceso.

schema sviluppo dente coccodrillo: dente, lamina dentale, cellule staminali

Perché gli esseri umani non rigenerano i denti come i rettili

Gli esseri umani non hanno solo denti da latte e denti permanenti. L'uomo insomma vede crescere due sole dentizioni: la prima è composta da venti denti da latte, o decidui, che spuntano in genere dai sei mesi ai due anni e mezzo di età; la seconda è costituita dai denti definitivi, che subentrano ai primi erodendone le radici e portandoli alla caduta. Dentista Roma: la domanda che molti di voi potrebbero e sicuramente si sono già posti in passato è “perché i denti degli adulti non ricrescono come accade nei bambini?”. Accade in pratica negli esseri umani che la specializzazione delle cellule riduce le staminali che hanno il compito di rigenerare i tessuti.

Studi recenti hanno mostrato che esistono germi dentali “dormienti”, legati a una potenziale terza dentizione che normalmente non si sviluppa. In odontoiatria, quel sogno ha un nome preciso: rigenerazione dentale, ossia far ricrescere un dente naturale, vivo, completo, funzionale.

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La scoperta chiave: la proteina USAG-1 come "freno biologico"

Nel nostro organismo alcune proteine regolano la formazione dei tessuti. Una di queste è USAG-1, coinvolta nel controllo di vie di segnalazione fondamentali per la crescita dei denti (come i percorsi BMP e Wnt). La ricerca, che sta attirando l'attenzione della comunità scientifica mondiale, non si basa su complesse terapie con cellule staminali, ma su un approccio farmacologico mirato. I ricercatori hanno scoperto che la proteina USAG-1 agisce come un potente inibitore naturale della crescita dentale. In condizioni normali, USAG-1 funziona come un blocco: impedisce l’attivazione di segnali necessari alla nascita di nuovi elementi dentari. In termini semplici, USAG-1 agisce come un “interruttore” che spegne la crescita delle gemme dentali dormienti, residui evolutivi che l’uomo conserva anche dopo aver sviluppato la dentizione permanente.

TRG-035: un anticorpo monoclonale che disattiva USAG-1

Hanno quindi sviluppato un farmaco (un anticorpo monoclonale) progettato specificamente per legarsi alla proteina USAG-1 e neutralizzarla. Il farmaco in sperimentazione, identificato con la sigla TRG035, è un anticorpo monoclonale. In pratica è una proteina progettata per riconoscere e legarsi in modo mirato a USAG-1, neutralizzandone l’azione. Il suo meccanismo d’azione? Disattivare un “freno biologico” che la natura ha imposto milioni di anni fa. L’obiettivo è: liberare le vie di segnalazione necessarie alla formazione del dente permettere ai germi dentali presenti ma inattivi di svilupparsi ottenere un nuovo dente strutturalmente completo e funzionale.

immagine concettuale anticorpo TRG-035 legato a USAG-1

Risultati preclinici: topi e furetti

Negli studi su animali (in particolare topi e furetti) questa strategia ha portato alla formazione di nuovi denti, senza alterazioni evidenti delle altre strutture dell’organismo. Nei modelli murini affetti da agenesia dentale congenita, la somministrazione dell’anticorpo anti-USAG-1 ha determinato la comparsa di nuovi elementi dentari, completi in tutte le loro componenti e del tutto indistinguibili da quelli naturali. Analoghi risultati sono stati osservati nei furetti, una specie con morfologia dentale più simile a quella umana: anche in questi animali il trattamento ha indotto la formazione di denti supplementari ben sviluppati.

Nel complesso, i test di sicurezza preclinica non hanno evidenziato effetti tossici significativi né alterazioni sistemiche rilevanti, suggerendo un buon profilo di tollerabilità.

Dai modelli animali alla sperimentazione clinica sull'uomo

Oggi, grazie a un gruppo di ricercatori giapponesi, la prospettiva potrebbe cambiare. Un nuovo farmaco, sviluppato presso il Medical Research Institute Kitano Hospital di Osaka e l’Università di Kyoto, promette di riattivare la naturale capacità dell’organismo umano di generare nuovi denti. Dopo il successo negli studi del farmaco TRG-035 sugli animali, nel 2024 sono iniziate le sperimentazioni di fase clinica I sull’uomo con l’obiettivo di offrire, entro il 2030, un’alternativa naturale a protesi e impianti dentali. Forte di questi risultati incoraggianti, il team giapponese ha quindi deciso di avviare la fase clinica sull’uomo, un passaggio storico nella ricerca odontoiatrica rigenerativa.

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La sperimentazione, iniziata tra il 2024 e il 2025 presso l’Ospedale Universitario di Kyoto, ha l’obiettivo primario di testare la sicurezza del farmaco su adulti sani. La prima fase della sperimentazione clinica durerà da settembre 2024 ad agosto 2025. Lo studio, della durata prevista di circa undici mesi, ha come obiettivo principale la valutazione della sicurezza e della tollerabilità del farmaco, al fine di confermarne la compatibilità con l’organismo umano. La terapia funziona disattivando una proteina chiamata Usag-1, che inibisce la crescita dei denti, e nella fase 1 dei test sull'uomo verrà somministrata endovena a 30 adulti sani di età compresa fra 30 ai 64 anni. Il requisito per accedere a questa cura in via sperimentale è la mancanza di almeno un dente posteriore.

intervista sulla sperimentazione TRG-035 e principi di azione

Organizzazione e passaggi della sperimentazione clinica

Dopo gli studi su animali, è partita in Giappone una sperimentazione clinica strutturata per valutare sicurezza ed efficacia di TRG035 negli esseri umani. La sperimentazione si svolge in ambiente ospedaliero, con somministrazione endovenosa del farmaco e monitoraggi rigorosi. Il percorso prevede più gruppi di pazienti. Nella fase iniziale: vengono arruolati uomini adulti (circa 30 soggetti) tra 30 e 64 anni, con assenza di almeno un molare; l’obiettivo principale è valutare tollerabilità, profilo di sicurezza e dosaggio più appropriato. In seguito, se i dati di sicurezza saranno rassicuranti, sono previsti: bambini tra 2 e 7 anni con forme importanti di agenesia (mancanza di almeno 4-6 denti) altri pazienti con perdita parziale di denti per diverse cause. Ogni passaggio richiede tempo, verifiche radiologiche, controlli ematologici e valutazioni sui possibili effetti indesiderati, anche a distanza.

Potenziali applicazioni cliniche e impatto sull'odontoiatria

Il farmaco anti-USAG-1 potrebbe rappresentare la prima terapia biologica per ipodontia e oligodontia congenite. Attualmente, la gestione di tali condizioni si basa su ortodonzia e protesi provvisorie fino all’età adulta, seguite da impianti con un percorso lungo e psicologicamente impegnativo. La possibilità di stimolare lo sviluppo naturale dei denti cambierebbe radicalmente la prognosi. Il primo obiettivo degli studi è l’agenesia dentale congenita, una condizione in cui uno o più denti non si sviluppano fin dalla nascita, spesso per cause genetiche.

Nel caso di perdita dentale post-traumatica o post-estrattiva, l’iniezione del farmaco potrebbe indurre la neoformazione di un dente fisiologico così da evitare interventi implantari. Tuttavia, la presenza di un tooth bud dormiente e l’integrità dell’alveolo saranno requisiti essenziali. La crescita di un nuovo dente comporta anche un impatto rigenerativo sull’osso alveolare e sul parodonto, aprendo prospettive per la rigenerazione integrata dei tessuti di supporto dentale.

Adulti che hanno perso denti: prospettiva futura

Se le sperimentazioni daranno risultati convincenti, il progetto dei ricercatori giapponesi è ampliare l’uso del farmaco anche a: persone che hanno perso denti per traumi pazienti con denti estratti per carie profonde soggetti con perdita dentale avanzata per parodontite. Qui l’idea è offrire, almeno per alcuni casi selezionati, un’alternativa biologica a impianti e ponti. Non esiste però, al momento, alcuna conferma che questo sarà effettivamente possibile né che il farmaco funzionerà in modo uniforme in età adulta.

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Criticità, limiti e rischi da considerare

Naturalmente, la strada verso la piena applicazione clinica di questo approccio è ancora lunga e complessa. Una delle principali criticità riguarda il controllo della posizione del nuovo dente, poiché al momento non è possibile guidarne con precisione la direzione di crescita né il punto esatto di eruzione, rendendo probabilmente necessario un successivo intervento ortodontico. Anche l’età biologica del paziente rappresenta un fattore determinante: le gemme dentali dormienti risultano infatti più vitali e responsive nei soggetti giovani, mentre in adulti o anziani la capacità rigenerativa potrebbe essere ridotta.

Un ulteriore elemento di attenzione riguarda i rischi immunologici, poiché, trattandosi di un anticorpo monoclonale, è indispensabile verificare a fondo l’eventuale immunogenicità del farmaco e la possibilità di effetti collaterali sistemici. Infine, anche qualora il trattamento si dimostrasse efficace, occorre considerare i tempi biologici del processo rigenerativo: la formazione, la mineralizzazione e l’eruzione del nuovo dente richiedono, infatti, diversi mesi, seguendo ritmi naturali analoghi a quelli della dentizione fisiologica.

Prospettive future e combinazioni terapeutiche

Oggi l’approccio anti-USAG-1 rappresenta il primo tentativo concreto di rigenerazione dentale completa tramite un agente farmacologico e potrebbe segnare una svolta epocale per la scienza odontoiatrica. Nel futuro prossimo, la combinazione con tecniche di gene editing, cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) e scaffold biomimetici potrebbe ampliare l’efficacia e la precisione di questo trattamento. Se le sperimentazioni cliniche confermeranno sicurezza ed efficacia, assisteremo a una trasformazione profonda della pratica odontoiatrica: dalla sostituzione meccanica alla rigenerazione biologica del dente umano, che porterà all’evoluzione verso una vera e propria “medicina dentale rigenerativa”. Il percorso resta lungo, ma il paradigma è cambiato: la ricrescita dentale non è più impensabile, bensì un obiettivo scientifico concreto.

Quando rivolgersi al dentista oggi e cosa fare nel frattempo

È bene programmare una valutazione odontoiatrica se si notano: spazi vuoti in arcata che non si sono mai colmati con denti permanenti (possibile agenesia) denti decidui che restano in sede oltre il periodo previsto, senza comparsa di quelli definitivi difficoltà di masticazione o contatti anomali tra i denti perdita di un dente per trauma, carie o mobilità marcata. Una diagnosi accurata (visita, radiografie, eventuali esami 3D) permette di individuare se manca il dente, se è incluso nell’osso o se ci sono altre anomalie associate.

Le opzioni attuali, in mani esperte, garantiscono spesso ottimi risultati funzionali ed estetici. Tra le più utilizzate: impianti dentali: radici artificiali in titanio inserite nell’osso, su cui si applicano corone; richiedono buona quantità e qualità di osso e condizioni di salute generale adeguate; ponti fissi: protesi ancorate ai denti vicini, indicati in alcune situazioni in cui l’impianto non è possibile o non è la scelta migliore; protesi rimovibili parziali o totali: soluzioni personalizzate, spesso usate come alternativa più economica o come fase transitoria nei bambini e nei ragazzi con agenesia: combinazioni di ortodonzia, mantenitori di spazio, protesi provvisorie e, più avanti, eventuali impianti in età adulta.

Stile di vita e prevenzione: il ruolo che resta a ciascuno

Anche con le prospettive della medicina rigenerativa, i pilastri restano gli stessi: igiene orale accurata: spazzolamento due volte al giorno, uso corretto del filo o di scovolini; controlli dal dentista e sedute di igiene professionale con cadenza personalizzata; alimentazione con zuccheri semplici controllati e attenzione agli spuntini frequenti; astensione dal fumo, che aumenta drasticamente il rischio di parodontite e perdita di denti; gestione di patologie sistemiche (come il diabete) che influiscono sulla salute gengivale. Queste scelte non solo proteggono la dentatura attuale, ma creano condizioni più favorevoli per beneficiare, un domani, delle nuove terapie.

Bibliografia selezionata

  • Murashima-Suginami A, Kiso H, Tokita Y, et al.. Anti-USAG-1 therapy for tooth regeneration through enhanced BMP signaling. Sci Adv. 2021 Feb 12;7(7):eabf1798.
  • Takahashi K, Kiso H, Mihara E, et al. Development of a new antibody drug to treat congenital tooth agenesis. J Oral Biosci. 2024 Dec;66(4):1-9.
  • Zhang X, Contessi Negrini N, Correia R, et al. Generating Tooth Organoids Using Defined Bioorthogonally Cross-Linked Hydrogels. ACS Macro Lett. 2024 Dec 17;13(12):1620-1626.

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