De meest uitgebreide genetische kaart van orale stamcellen tot nu toe biedt nieuwe inzichten in de gespecialiseerde ontwikkelingsroutes van orale stamcellen en opent de deur naar gerichte regeneratieve geneeskunde en interventies, zoals therapieën om bot te laten groeien. Onderzoekers van het ADA Forsyth Institute en de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill gebruikten eencellige transcriptoomanalyse om twee populaties stamcellen afkomstig van geëxtraheerde verstandskiezen te onderzoeken en hun genomen volledig in kaart te brengen.
Ze ontdekten belangrijke en onverwachte verschillen in twee typen, tandpulpstamcellen (DPSC) en parodontale ligamentstamcellen (PDLSC), wat een nieuw aanvalsplan opleverde voor onderzoek naar regeneratief weefsel.
"Zowel tandpulpstamcellen als parodontale ligamentstamcellen hebben het potentieel om zich te ontwikkelen tot elk type cel in het lichaam", legt Alpdogan Kantarci van ADA Full Sail uit. "We wilden uitzoeken hoe ze verschillen en of er verschillen zijn in hun vermogen om te differentiëren in andere celtypen."
Uit de studie bleek dat elk van de twee celtypen zeven verschillende genclusters heeft, en binnen deze genclusters zijn verschillende categorieën genen betrokken bij specifieke stadia van differentiatie. Van deze genclusters waren er vier vergelijkbaar in beide celtypen, maar drie waren significant verschillend. Het unieke PDLSC-cluster lijkt op fibroblasten, cellen die kunnen differentiëren om bindweefsel te vormen, terwijl het DPSC-cluster een hoger differentiatiepotentieel heeft en waarschijnlijker zal transformeren in osteoblasten, cellen die nieuw bot vormen of bestaand bot repareren.
"Nieuwe informatie over de specifieke genetische samenstelling en differentiatiemechanismen van tandpulpa en parodontale ligamentstamcellen zal een nieuw tijdperk van regeneratieve geneeskunde inluiden. Het zal mogelijk zijn om stamcellen te selecteren op basis van hun unieke eigenschappen om gericht regeneratief herstel van tandweefsel en andere regeneratieve therapieën te creëren."
In tegenstelling tot andere stamcelstudies werden verstandskiescellen geëxtraheerd zonder kweek en onderworpen aan eencellige transcriptoomanalyse bij UNU. Het team onderscheidde de twee cellen ook in fibroblasten en osteoblasten.
Door vast te stellen dat de genetische samenstelling van de DPSC-clusters ze vatbaarder maakt voor differentiatie door osteoblasten, gelooft het team dat ze nog een aanwijzing hebben gevonden voor het gebruik van stamceltherapie om tandregeneratie te bevorderen.
"Vóór deze studie werd gedacht dat stamcellen ofwel erg op elkaar leken, ofwel erg van elkaar verschilden", zei Kantarci. "Nu hebben we genoeg informatie om het enorme potentieel te zien van het benutten van de specifieke kenmerken van deze stamcellen om effectievere en gerichtere regeneratieve therapieën te creëren."
Het onderzoek werd gepubliceerd in het Journal of Dental Research.