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透明なゲルの滴の中で、歯の芽が静かに輪郭を帯びる。英キングス・カレッジ・ロンドンのアナ・アンゲロバ・バルポーニ氏らが、研究室で歯を育てる条件づくりで一段踏み込んだ。人工物で補う発想を生体の再生へと引き戻す試みであり、失った歯を「生やす」現実味が確かに増していると映る。
実験台で見えた新しい環境
研究チームは、細胞同士が合図を交わしながら歯を形づくる環境を再現する素材を導入した。発表は2025年4月14日。従来は一度に放たれていた刺激を、体内に近い速度で少しずつ届けることで、未成熟な細胞が歯の細胞へと分化する流れを模倣できたという。治療の置き換えというより、歯そのものの修復を目指す視界が広がっている。
技術の要にあるのが、ゼラチンを改変して作る「クリック」反応型ヒドロゲルである。テトラジンとノルボルネンを用いて網目を組み、硬さは弾性率およそ2〜7kPaに調整した。マウス胚に由来する歯の上皮と間葉の細胞を一つのペレットにまとめ、このゲルに包んで培養すると、8日ほどで歯芽に似た立体構造が現れる。三次元でのやり取りが進み、形づくりの手順が動き出す。
足場づくりの工夫は、細胞の「対話」を助けることに尽きる。水分を多く含むヒドロゲルは、口腔内の柔らかな環境に近く、信号の届き方や化学的な濃淡を丁寧に再現できる。研究者らは、こうしたマトリックスが歯の発生過程にとって決定的だと示した格好だ。素材の設計が変われば、細胞の振る舞いも変わるという教訓が浮かぶ。
長い挑戦の延長線に
バルポーニ氏の歩みは長い。2013年には、成人のヒト歯肉上皮細胞とマウス胚由来の歯間葉細胞を組み合わせ、実験室で歯の原基を作り上げた経緯がある。以降、歯を構成する二つの系統の細胞をどう出会わせ、どう会話させるかという問いに、環境設計の側から答えを積み重ねてきた。今回の素材は、その延長線上に位置づけられる。
今回の培養ではヒトの細胞を使っていない。狙いは、まず環境の最適化にあるからだ。現時点で確認されている範囲では、マウス細胞で成立した設計図を、どのようにヒト由来の細胞へ置き換えるかが次の関門となる。合図の強さやタイミング、足場の硬さや分解性など、微妙な条件を人の細胞に合わせて読み替える作業が待っている。
臨床への組み込みについて、研究陣は二つの道筋を語る。未成熟な歯の細胞を欠損部位に移し、口の中で育てる方法。あるいは実験室で歯を完成させ、外科的に移植する方法だ。どちらが現実的かを断じるのは時期尚早とみられるが、いずれも初期発生の段階を実験室で確実に起こすことが前提になる。
実用化までの距離感
問題は山積している。ヒト細胞への置き換えに加え、血管や神経との結びつき、免疫応答の回避、個体差への適合、規制や製造標準の整備など、歯一本を臨床へ渡すまでの要件は厳しい。とりわけ、口腔内という機械的負荷と細菌叢にさらされる場で、長期にわたり機能し続ける耐久性の検証が欠かせない。
それでも、歯科治療の姿は変わり得る。詰め物やインプラントは固定された人工物で、劣化や二次的な問題を抱えやすい。将来、患者自身の細胞から育てた歯が顎に溶け込み、成長や修復を自律的に続けられれば、治療はより持続的で体にやさしいものとなる。研究者らは、その可能性を慎重に示唆している。
2024年12月17日に学術誌で報告されたヒドロゲル設計は、細胞外マトリックスを模すという原点に立ち返る。信号を緩やかに届け、硬さを精密に整える。材料が環境の言語を学び、細胞がそれに応える。2000年代から続く歯の再生研究が、物質設計という迂回路を通じて、実用の地平へ近づいていると映る。
