Des « dents » semblables à celles des humains ont été développées chez des mini-cochons

Si vous perdez une dent adulte, vous n'aurez que peu d'options, qui impliquent généralement des implants en titane ou des prothèses dentaires en plastique. Mais les scientifiques travaillent sur une alternative : des dents humaines cultivées en laboratoire qui pourraient un jour remplacer celles qui sont abîmées. 

Pamela Yelick et Weibo Zhang, de la faculté de médecine dentaire de l'université Tufts à Boston, ont cultivé un mélange de cellules dentaires de porc et humaines dans des morceaux de dents de porc pour créer des structures bio-conçues qui ressemblent à de vraies dents humaines.

« Pamela Yelick a appliqué la science fondamentale pour développer une dent », explique Cristiane Miranda França, dentiste-chercheuse à l'Oregon Health & Science University de Portland, qui n'a pas participé aux travaux. « Et c'est incroyable. »

Une dent saine est constituée de pulpe dentaire. Cette pulpe, qui contient des nerfs et des vaisseaux sanguins, est entourée de couches de tissus durs appelés dentine, cément et émail. Ces couches sont extrêmement résistantes (l’émail est considéré comme le tissu le plus dur du corps), mais elles peuvent être érodées par les bactéries, ce qui entraîne la carie dentaire. Et si cette carie atteint la pulpe dentaire, elle peut être très douloureuse.

Les dentistes peuvent éliminer les zones cariées et les remplacer par des obturations, qui durent généralement jusqu'à 15 ans. Mais il faut ensuite les remplacer, et à chaque fois, il faut couper davantage de dents. « Tôt ou tard, il est presque inévitable que la personne perde cette dent », précise Cristina Miranda França.

Aujourd’hui, une personne qui perd une dent peut choisir de la remplacer par un implant dentaire. Ces implants sont constitués d’une vis en titane ancrée dans l’os de la mâchoire et généralement surmontée d’une couronne en porcelaine ressemblant à une dent. Ils ressemblent à des dents et peuvent être utilisés pour mordre et mastiquer des aliments, mais ils sont loin d’être des dents réelles.

Si l'implant n'est pas parfaitement aligné avec les dents existantes, la mastication peut transmettre des forces inégales à l'os de la mâchoire environnant, endommageant l'os qui le soutient, assure Pamela Yelick. Des bactéries peuvent se fixer aux implants, provoquant parfois une infection appelée péri-implantite, qui peut entraîner une perte osseuse.  

« Il est très difficile de remplacer un implant, car il faut d’abord reconstruire tout l’os qui a été absorbé au fil du temps et qui a disparu », lance Pamela Yelick. Depuis quelques décennies, elle travaille à créer des substituts dentaires plus semblables à ceux des humains, en utilisant des cellules prélevées sur de vraies dents et cultivées en laboratoire pour obtenir des structures ressemblant à des dents. « Nous essayons de créer des dents de remplacement fonctionnelles », explique-t-elle.

Pour ses recherches, Pamela Yelick utilise des cellules de mâchoires de porcs, qu’elle obtient dans les abattoirs. Les porcs développent plusieurs séries de dents tout au long de leur vie, de sorte que les mâchoires contiennent des cellules de dents sous-développées qui n’ont pas encore percé les gencives. Pamela Yelick et Weibo Zhang prélèvent des cellules de ces dents et les poussent en laboratoire à se développer et à se multiplier jusqu’à ce qu’elles aient des « dizaines de millions » de cellules.

Lors d'expériences précédentes, Pamela Yelick et d'autres collègues ont implanté ces cellules sur des « échafaudages » (des structures en forme de dents biodégradables) et les ont implantées dans des rats. Les rats ont de petites mâchoires, ils ont donc inséré les échafaudages sous la peau de l'abdomen des animaux . « Cela ne dérange pas les rats », explique Pamela Yelick.

Elle et ses collègues ont découvert qu’une fois à l’intérieur d’un corps vivant, les cellules commençaient à s’organiser en structures ressemblant à des dents. « Elles étaient petites, mais leur morphologie était identique à celle des dents qui se formaient naturellement », met en avant Pamela Yelick.

Depuis, elle et ses collègues travaillent à la fabrication de dents humaines en laboratoire. Dans leur dernière recherche, Yelick et Zhang ont utilisé des cellules provenant de dents humaines données. Et pour créer une structure plus « naturelle », l’équipe a retiré les cellules des dents de mini-cochons.

Ensuite, en suivant une approche similaire à celle utilisée par Pamela Yelick auparavant, ils ont cultivé un mélange de cellules dentaires porcines et humaines à l’intérieur d’échafaudages créés à partir de morceaux de dents de porc. Après quelques semaines dans une boîte de Pétri, les fragments de dents ont été implantés dans les mâchoires de six mini-porcs.

Deux mois plus tard, l'équipe a retiré les dents pour voir comment elles se portaient. Ils ont découvert qu'elles avaient commencé à pousser de manière similaire à des dents adultes saines. Elles avaient même développé des couches dures de cément et de dentine. « Elles ressemblent beaucoup à des dents », précise Pamela Yelick, qui a publié ses travaux dans la revue Stem Cells Translational Medicine en décembre.

« [Ces] dents bio-conçues présentent des propriétés clés des dents naturelles qui manquent aux implants en titane », explique Cristina Miranda França.

Cette découverte nous permet de faire un pas de plus vers la création de dents humaines vivantes, fonctionnelles et cultivées en laboratoire, qui peuvent s'intégrer aux gencives et aux mâchoires d'une personne, assure Cristina Miranda França. « [Yelick et Zhang] commencent à décoder la façon dont la nature code les cellules pour fabriquer les dents », dit-elle. « Et c'est vraiment impressionnant. »

« Ce ne sont pas encore des dents parfaitement formées », conclut Pamela Yelick. « Mais nous sommes optimistes quant au fait qu’un jour nous serons en mesure de créer un substitut dentaire biologique fonctionnel qui pourra être utilisé par les personnes qui ont besoin d’un remplacement dentaire. »

https://www.technologyreview.com/2025/02/06/1111178/humanlike-teeth-grown-in-mini-pigs