Kaushik Mukherjee, naukowiec z Ostrow School of Dentistry’s Center for Craniofacial Molecular Biology i członek zespołu Auxomel opowiedział o swoim, być może przełomowym wynalazku, portalowi Dentistry Today.

DT: Szkliwo przecież nie "odrasta"
Kaushik Mukherjee: Szkliwo nie regeneruje się po ataku bakterii próchnicotwórczych, a więc rzeczywiście dochodzi do stanu nieodwracalnego zniszczenia tkanki. Dlatego innowacyjne podejście do problemu, czyli odtwarzanie powierzchni szkliwa na ubytkach, to nie tylko postęp w rozwoju materiałów stomatologicznych, ale także istotne ograniczanie próchnicy.

Więc jak nowy żel rozwiązuje problem próchnicy?
Opracowaliśmy białko w formie żelu, bardzo podobne do amelogeniny – peptydu, który bierze udział w tworzeniu szkliwa. Nakładamy go na miejsce, w którym doszło do ubytku. Żel „przechwytuje” jony wapnia i fosforu ze śliny i tworzy zmineralizowaną warstwę, która jest w 80 proc. tak twarda jak naturalne szkliwo. Ponadto białko wnika do mikroporów w powierzchni zęba, tworzących się pod wpływem kwasów produkowanych przez bakterie i uzupełnia utracone związki mineralne. Stosowanie naszego produktu nie powoduje bólu, jest nieinwazyjne, szybkie, odtwarza zniszczoną przez chorobę tkankę, nadaje jej wytrzymałość mechaniczną. Obecnie inne zapobiegawcze metody, jak fluor w różnych formach, rutynowo stosowane od kilkudziesięciu lat, są nieskuteczne w leczeniu pacjentów zagrożonych wysokim ryzykiem próchnicy

W jaki sposób wpadliście na pomysł takiego rozwiązania?
Amelogenina jest głównym białkiem w matrycy szkliwa, gra kluczową rolę w regulacji wzrostu jego kryształów.
Wstępny projekt został zainicjowany przez prof. Janet Moradian-Oldak i dr Qichao Ruan, z University of South California. Opracowali oni hydrożel zawierający amelogeninę i chitozan, który miał leczyć sztucznie wywoływaną próchnicę w zębach trzonowych. Współpracę z prof. Oldak rozpocząłem w 2014 r. Zaprojektowaliśmy dwa mniejsze białka, które miałyby pełnić podobną funkcję do amelogeniny. Naszym celem było porównanie procesu mineralizacji z wykorzystaniem syntetycznych peptydów i ich naturalnych odpowiedników.

Jak przebiegało opracowanie nowatorskiego żelu?
Zaczęliśmy od stworzenia hydrożelu z amelogeniną i chitozanem. Następnie optymalizowaliśmy protokół leczenia, testując różne parametry naszego środka. Na przykład stężenie białka i lepkość żelu. Badaliśmy jak hydrożel stymuluje wzrost syntetycznego szkliwa na zębach poza organizmem, a więc zanurzonym w sztucznej ślinie i w różnych warunkach - po to, by ocenić strukturę, przywieranie i mechaniczne własności nowo utworzonej substancji. Bazując na tych doświadczeniach zaprojektowaliśmy mniejszą cząsteczkę białka na potrzeby zastosowań klinicznych.

A co zdecydowało, że badania naukowe zamieniły się w startup?
Potencjał naszego wynalazku jest duży, bo przecież brak jest skutecznej strategii leczenia epidemii próchnicy. Stworzyliśmy prototyp, który może być produkowany na skalę komercyjną. Mamy finansowe i merytoryczne wsparcie, stworzyliśmy model biznesowy.

Co teraz czeka Auxomel?
Chcemy zakończyć testy wydajności, by porównać nasz produkt ze środkami dostępnymi na rynku. Niezwykle ważne jest także przeprowadzenie testów toksyczności, które sprawdzą, jak hydrożel zachowuje się w środowisku jamy ustnej. Chcemy uzyskać pozytywną opinię FDA, bez niej nie będzie badań klinicznych. W naszej ocenie, żel jest skutecznym materiałem do leczenia początkowych stanów próchnicy, takich jak: zmiany w zabarwieniu szkliwa, nadwrażliwości zębiny, próchnicy korzeni. Obecnie badamy zastosowanie żelu w leczeniu głębokiej próchnicy, sięgającej do zębiny. W tym przypadku, w porównaniu ze szkliwem, wyzwanie jest znacznie większe. Mineralizacja jest tu trudniejsza, a to z powodu bardziej złożonej matrycy, która spowalnia wzrost kryształów.

Na ile dentysta jest potrzebny do leczenia próchnicy tym żelem?
Żel nadaje się do stosowania przez pacjenta samodzielnie w domu, na przykład chory ząb może być smarowany na noc. Alternatywą jest nakładanie białka w trakcie wizyty w gabinecie dentystycznym. Badania kliniczne odpowiedzą na pytanie, który z tych sposobów jest lepszy.

Więcej: dentistrytoday.com