Der Traum von der Zahnregeneration wird wahr: Durchbruch dank neuer Medikamente

Autor: Huang Yanhong, Huang Xianghong, Duan Yuechu

Zähne sind für unser tägliches Leben von entscheidender Bedeutung. Unabhängig davon, ob es sich um angeborenen Zahnverlust oder Zahnverlust aufgrund von Karies, Verletzungen usw. handelt, bringt dies für die Menschen viele Unannehmlichkeiten mit sich. Derzeit gängige Behandlungsmethoden wie Zahnprothesen und Zahnimplantate können fehlende Zähne zwar bis zu einem gewissen Grad ersetzen, sind den natürlich gewachsenen Zähnen letztlich jedoch nicht gewachsen. Eine aktuelle Studie japanischer Wissenschaftler könnte jedoch eine neue Lösung für dieses Problem bieten.

Im Laufe der langen Evolution verloren Säugetiere, einschließlich des Menschen, nach und nach die Fähigkeit zur kontinuierlichen Regeneration ihrer Zähne, wie es bei Haien der Fall ist. Manche Nagetiere, wie etwa Mäuse, haben ihr Leben lang nur ein Gebiss, und wenn die Zähne einmal ausgefallen sind, können sie nicht nachwachsen. Im Vergleich dazu ist die Situation für den Menschen etwas besser. Im Säuglingsalter wachsen ihnen Milchzähne, die später durch bleibende Zähne ersetzt werden. Wenn die bleibenden Zähne einmal verloren gegangen sind, wachsen in der Regel keine neuen Zähne nach.

Katsushi Takahashi, leitender Forscher und Direktor der Zahn- und Oralchirurgie am Kitano Hospital, dem Institut für medizinische Forschung in Osaka, Japan, arbeitet daran, Wege zu finden, um Menschen das Nachwachsen von Zähnen zu ermöglichen. Dieses Ziel verfolgte er bereits während seines Bachelorstudiums der Zahnmedizin und später als Doktorand der Molekularbiologie.

Viele Menschen auf der Welt werden mit fehlenden Zähnen geboren, was ihr Leben mit großen Schwierigkeiten behaftet. Angeborener Zahnverlust kann auf genetische Defekte oder Umweltfaktoren in der frühen Entwicklung zurückzuführen sein, beispielsweise auf Virusinfektionen. Im Laufe der Jahre haben Forscher auf der ganzen Welt eine Reihe von Genen entdeckt, die mit Zahnverlust in Verbindung stehen.

Um das Jahr 2005 kehrte Takahashi nach Japan zurück, um seine Forschung fortzusetzen, und machte wichtige Entdeckungen zu einer Krankheit, die das Gegenteil von Zahnverlust darstellt: „übermäßige Zähne“. Frühere Studien haben gezeigt, dass Mäuse, denen das Gen zur Synthese des USAG-1-Proteins fehlt, eine erhöhte Anzahl von Zähnen haben. Nach jahrelanger Erforschung hat Takahashis Forschungsteam den Mechanismus geklärt.

Üblicherweise werden Milchzähne als „erste Zahnreihe“ bezeichnet und bleibende Zähne (außer Backenzähne) gehören zur „zweiten Zahnreihe“. Im Allgemeinen erscheinen nach diesen beiden Zahnreihen keine neuen Zähne mehr. Einige Studien haben jedoch darauf hingewiesen, dass Menschen und einige Säugetiere zwar das Potenzial haben, auf der Zungenseite der bleibenden Zähne neue Epithel-Zahnbasen zu entwickeln, diese jedoch unter normalen Umständen während des Wachstums absterben.

Das USAG-1-Protein kann das Knochenmorphogenetische Protein (BMP) und Wnt während der Zahnentwicklung hemmen. Bei Patienten oder Mäusen mit „zu vielen Zähnen“ liegt häufig ein Defekt im Gen vor, das USAG-1 kodiert. Dies führt dazu, dass die BMP- und Wnt-Signale nicht wirksam gehemmt werden und ein Teil des neuen Gebisses nachwächst.

Basierend auf dieser Entdeckung entwickelte Takahashis Team 2018 erfolgreich einen neutralisierenden Antikörper, der die Bindung von USAG-1 an BMP hemmen kann. In Experimenten an Mäusen und Frettchen war er erfolgreich und ermöglichte ihnen das Wachstum von Zähnen mit normaler Morphologie, ohne dass Nebenwirkungen festgestellt wurden.

Nun haben sie TR035 weiterentwickelt, ein Zahnwachstumsmedikament für den menschlichen Gebrauch, das von den zuständigen japanischen Behörden zugelassen wurde und von September 2024 bis August 2025 klinische Studien der Phase I durchführen wird. Zunächst werden sie Männer im Alter zwischen 30 und 65 Jahren, denen ein oder mehrere Backenzähne fehlen, für eine Einzeldosis-, Doppelblind- und Placebo-kontrollierte Studie rekrutieren, um die Sicherheit des Medikaments zu bestätigen. Als nächstes werden Patienten im Alter von 2 bis 7 Jahren mit vier oder mehr angeborenen fehlenden Zähnen rekrutiert, um die Wirkung des Medikaments zu untersuchen.

Das Forschungsteam ist überzeugt, dass dieses Medikament nicht nur Menschen, die ohne Zähne geboren werden, dabei helfen wird, in Zukunft Zähne wachsen zu lassen, sondern auch denjenigen, die aufgrund von Karies oder Verletzungen Zähne verloren haben, dabei helfen wird, ihre Zähne zu regenerieren. Dem Plan zufolge soll das Medikament im Jahr 2030 auf dem Markt verfügbar sein.

Dieses Forschungsergebnis gibt zweifellos vielen Patienten mit fehlenden Zähnen neue Hoffnung. Vielleicht müssen die Menschen in naher Zukunft die Fähigkeit der Haie zur Zahnregeneration nicht mehr beneiden, sondern können sich auf die Kraft der Wissenschaft verlassen, um vollständige und gesunde Zähne zurückzugewinnen. Freuen wir uns darauf, dass dieser Traum bald Wirklichkeit wird.