Cómo es la terapia genética que la ciencia estudia para la regeneración dental

En un hito para la medicina dental, Japón está llevando a cabo ensayos clínicos en humanos para el crecimiento de dientes.

En el fascinante campo de la biotecnología y la medicina regenerativa, un estudio reciente ha arrojado luz sobre una nueva terapia que podría revolucionar la odontología: la terapia anti–USAG-1 para la regeneración dental. Este enfoque se basa en la modulación de la señalización de proteínas morfogenéticas óseas (BMP, por sus siglas en inglés), cruciales para el desarrollo y la regeneración de tejidos.

Este trabajo científico, desarrollada por un equipo de investigadores liderados por el profesor Takashi Tsuji en el Centro de Desarrollo Biológico RIKEN, podría cambiar la forma en que se trata la pérdida dental y otras enfermedades odontológicas.

El nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Kioto y la Universidad de Fukui puede ofrecer alguna esperanza en este campo: el equipo informó que un anticuerpo para un gen (gen-1 asociado a la sensibilización uterina o USAG-1) podría estimular el crecimiento de los dientes en ratones que padecen agenesia dental, una afección congénita. El artículo fue publicado en Science Advances.

Este estudio es el primero que muestra los beneficios de los anticuerpos monoclonales en la regeneración dental y proporciona un nuevo marco terapéutico para un problema clínico que actualmente solo puede resolverse con implantes y otras medidas artificiales.

En septiembre de este año, 30 hombres de entre 30 y 64 años, cada uno con al menos un diente faltante, participarán en una prueba. El estudio administrará un medicamento por vía intravenosa para evaluar su eficacia y seguridad.

Si todo sigue, como piensan los investigadores, el Hospital Kitano administraría el tratamiento a pacientes de entre 2 y 7 años, a quienes les faltan al menos cuatro dientes, con el objetivo final de tener disponible un medicamento para el crecimiento de los dientes para el año 2030.

La terapia se centra en la inhibición de USAG-1, una proteína que actúa como antagonista en la señalización de BMP. Al neutralizar esta proteína, se logra potenciar la actividad de las BMP, promoviendo así la regeneración de los dientes. Los resultados, obtenidos en estudios con modelos animales, muestran un avance significativo hacia la posibilidad de regenerar dientes en humanos.

Para comprender el impacto de esta terapia, es esencial conocer el papel que juega USAG-1 (Antígeno Genético Asociado a la Sensibilidad Uterina 1) en la biología dental. Esta proteína es parte de la familia de antagonistas de BMP, que regulan diversas funciones celulares y procesos de desarrollo. En condiciones normales, USAG-1 inhibe la actividad de BMP, limitando la proliferación y diferenciación de células que forman el tejido dental.

La investigación, liderada por un equipo de científicos japoneses, ha demostrado que al inhibir USAG-1, se desata el potencial de las BMP para promover la formación y regeneración dental.

Utilizando anticuerpos específicos para neutralizar USAG-1, los investigadores observaron una notable regeneración de dientes en modelos de ratones. Este hallazgo sugiere que la modulación de USAG-1 podría ser una estrategia viable para tratar la pérdida dental y otras enfermedades relacionadas con el deterioro de los dientes.

Los experimentos se realizaron en ratones genéticamente modificados para carecer de USAG-1, así como en ratones normales a los que se les administraron estos anticuerpos. En ambos casos, los resultados mostraron una regeneración efectiva de dientes, demostrando que la inhibición de USAG-1 puede restaurar la capacidad de los tejidos dentales para regenerarse.

Aunque la boca de un adulto normal tiene 32 dientes, alrededor del 1% de la población tiene más o menos debido a enfermedades congénitas. Los científicos han explorado las causas genéticas de los casos que tienen demasiados dientes como pistas para la regeneración de los dientes en los adultos.

Según Katsu Takahashi, uno de los autores principales del estudio y profesor titular de la Facultad de Medicina de la Universidad de Kioto, ya se han identificado las moléculas fundamentales responsables del desarrollo de los dientes. “La morfogénesis de los dientes individuales depende de las interacciones de varias moléculas, incluida la BMP, o proteína morfogenética ósea, y la señalización Wnt”, dijo Takahashi, según se desprende de comunicado de prensa de la Universidad de Kyoto.

Suponiendo que atacar los factores que antagonizan BMP y Wnt específicamente en el desarrollo dental podría ser más seguro, el equipo consideró el gen USAG-1. “Sabíamos que la supresión de USAG-1 beneficia el crecimiento de los dientes. Lo que no sabíamos era si sería suficiente”, añadió Takahashi.

Por ello, los científicos investigaron los efectos de varios anticuerpos monoclonales contra USAG-1. Los anticuerpos monoclonales se utilizan habitualmente para tratar el cáncer, la artritis y el desarrollo de vacunas.

USAG-1 interactúa tanto con BMP como con Wnt. Como resultado, los expertos indicaron que varios de los anticuerpos provocaron tasas bajas de nacimiento y supervivencia de los ratones, lo que afirma la importancia tanto de BMP como de Wnt en el crecimiento de todo el cuerpo. Sin embargo, un anticuerpo prometedor interrumpió la interacción de USAG-1 con BMP únicamente.

Los experimentos con este anticuerpo revelaron que la señalización de BMP es esencial para determinar la cantidad de dientes en ratones. Además, una sola administración fue suficiente para generar un diente completo. Experimentos posteriores mostraron los mismos beneficios en hurones. “Los hurones son animales difiodontos con patrones dentales similares a los humanos. Nuestro próximo plan es probar los anticuerpos en otros animales como cerdos y perros”, explicó Takahashi.

“La ingeniería de tejidos convencional no es adecuada para la regeneración dental. Nuestro estudio muestra que la terapia molecular libre de células es eficaz para una amplia gama de agenesias dentales congénitas”, concluyó Manabu Sugai de la Universidad de Fukui, otro autor del estudio.

La terapia anti–USAG-1 no solo abre nuevas puertas en el tratamiento dental, sino que también plantea preguntas sobre el futuro de la medicina regenerativa y el potencial de las terapias basadas en la modulación de vías biológicas específicas.