歯の表面を覆うエナメル質は、失われても体内で大きく再生しません。ノッティンガム大学などの研究チームは、唾液中のカルシウムとリン酸を使い、損傷したエナメル質の構造を再形成するタンパク質ゲルを開発しました。研究チームは再生した組織の機械的性質を調べ、製品化に向けた取り組みも進めています。
唾液中の成分を使って結晶を整える
ゲルは、歯の発生時にエナメル質の形成を導くタンパク質の特徴をまねた素材で、フッ化物を含みません。歯に塗ると薄い層を作り、表面の微細な隙間に入り込んで、ミネラルが再形成されるための足場になります。
足場の上では、唾液に含まれるカルシウムイオンとリン酸イオンが集まり、新たな結晶を作ります。研究チームが用いる「エピタキシャルミネラル化」は、既存のエナメル質の結晶に沿って新しい結晶を成長させる仕組みです。
結晶の並び方は、エナメル質の硬さや耐久性に関係します。ゲルは、初期のミネラル喪失で弱くなった部分や、摩耗・酸蝕で削れた部分の修復を目指し、残っている健康なエナメル質も補強する設計です。
象牙質の表面にも鉱物層を形成
研究チームは、エナメル質の下にある象牙質にもゲルを使えるとしています。象牙質には神経につながる細い管があり、エナメル質の摩耗や歯肉の後退で露出すると、熱いものや冷たいものなどで歯がしみることがあります。
ゲルは露出した象牙質の上にもエナメル質に似た鉱物層を形成します。研究チームは、知覚過敏への対応に加え、詰め物などの修復材を歯に接着させる用途も挙げています。
塗布方法は、歯科で行われるフッ化物処置に似た手順を想定しています。素材は短時間で塗布でき、複数の歯科製品への展開も視野に入れていると、研究を率いたノッティンガム大学のアルバロ・マタ教授は述べています。
研究室で強度や耐久性を評価
研究チームは、再生した組織の機械的性質を、歯磨き、咀嚼、酸性の食品に触れる状況を模した条件で調べました。研究を主導したアブシャル・ハサン博士は、再生組織が健康なエナメル質に近い性質を示したと説明しています。
この結果は、ゲルが一時的な被膜を作るだけでなく、損傷部の構造や性質を再形成できる可能性を示しています。一方、報告された試験では、患者の口腔内で長期間使った場合の性能は評価していません。
エナメル質には生きた細胞がなく、失われた部分を作り直せません。唾液によるミネラルの補充は初期の損傷に限られ、従来のフッ化物製品も、失われたエナメル質全体を再構築しません。
初期製品の開発を進める
研究成果は学術誌『Nature Communications』に掲載されました。研究チームは大学発のスタートアップ企業Mintech-Bioを通じて製品化を進めており、マタ教授は初の製品を翌年に出すことを目指すと述べています。
ゲルは、エナメル質の損失や象牙質の露出に関わる複数の歯科上の課題を対象に設計されています。研究チームは、塗布のしやすさや量産への適性も開発時に考慮したとしています。
臨床治療として定着するには、患者を対象とした評価が必要です。
