Aufklärung der Zahnstruktur und -entwicklung

Beim Menschen sind Zähne für viele Aspekte unseres Lebens wichtig, von sozialen Interaktionen bis hin zum Essen. Aus diesem Grund können zahnbedingte Anomalien verheerend sein. Im Gegensatz zu Knochen haben Zähne kaum Regenerationsfähigkeit, so dass die Verwendung von Prothesen der einzige Ansatz bei Zahnschäden sind. Die Entwicklung von biologisch verträglicheren Implantaten wird jedoch durch das begrenzte Wissen über die Mechanismen der Zahnformung und des Zahnwachstums beeinträchtigt. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Faktoren, die bei der Entscheidung der Zahnform und bei ihrer richtigen Entwicklung eine Rolle spielen, global zu definieren. Anhand dieser Informationen werden wir die Zahnentwicklung in vitro zusammenfassen. Dieses Projekt wird der Gemeinschaft eine Karte des sich entwickelnden Zahns zur Verfügung stellen und die Faktoren definieren, die an der Form der Zähne beteiligt sind. Diese Daten werden für die Zahnbiotechnologie entscheidend sein. Wir haben vorläufige Ergebnisse, die auf eine wichtige Rolle des peripheren Nervensystems (PNS) bei der Zahninduktion und die Wahl der Form hinweisen. Der Kandidat wird die Zahnentwicklung in einem Modell ohne Zahninnervation analysieren. Dies wird durch fortschrittliche Verfahren erreicht, einschließlich der konfokalen / Lichtmikroskopie und Mikro-Computertomographie. Mit Next Generation Sequencing werden wir die möglichen Mechanismen bestimmen, durch die das PNS die Zahnstrukturierung und -entwicklung beeinflusst. Diese Experimente haben das Potenzial, eine neue Rolle des PNS bei der Gestaltung von Zähnen zu definieren. Da das PNS nicht der einzige Faktor in der Zahnentwicklung ist, werden wir die Genexpression auf Zellebene während der Zahnentwicklung analysieren. Mit der letzten Entwicklung in der Bioinformatik werden wir einen Entwicklungsverlauf aller an der Zahnbildung beteiligten Zelltypen aus den Expressionsdaten erhalten. Diese Daten liefern auch Informationen über die Signale, auf die die verschiedenen Zelltypen während der Entwicklung des Zahns reagieren können. Mittels Imaging werden wir die Expression der Schlüsselrezeptoren, die an der Zelldifferenzierung beteiligt sind, räumlich definieren. Wir werden auch möglichen Ursprung der Signale definieren, auf die die Zellen des sich entwickelnden Zahns reagieren. Diese Experimente werden alle Faktoren hinter der Zahnform und Entwicklung auf unvoreingenommene Weise definieren. Schließlich wird der Kandidat unter Verwendung der oben definierten Faktoren versuchen, die Zahnentwicklung in vitro zu wiederholen. Er wird Biopsien kultivieren, die verschiedene Eigenschaften besitzen, um Zähne im Mausembryo zu erzeugen. Diese werden global Behandelt und anhand von Histologie und konfokaler Bildgebung wird er die Auswirkungen dieser Faktoren auf die Zahnentwicklung untersuchen. Diese Experimente werden ein wichtiger Schritt sein für die Herstellung von biologisch funktionellen Zahnimplantaten.