"משחת שיניים עשויה מ... שיער?" קרטין יוצר מגן דמוי אמייל על השיניים ומתקן נזקים מוקדמים.

מדענים מקינגס קולג' בלונדון הראו שקרטין, החלבון שממנו עשויים שיער, עור וצמר, יכול לשמש כ"מסגרת" למינרליזציה טבעית של אמייל. כאשר שכבת קרטין כזו באה במגע עם מינרלים ברוק, שכבה מסודרת דמוית אמייל צומחת על פני השן, מה שמשקם את המראה והקשיות של אמייל שניזוק מוקדם (לדוגמה, כתמים לבנים) ומפחית את הרגישות. המחברים כבר דנים בשני פורמטים: משחה יומית וג'ל מקצועי, כאשר קרטין מ"פסולת ביולוגית" (שיער/צמר) משמש כחומר הגלם.

רֶקַע

מהן האפשרויות הזמינות כבר מרופאים/מרפאות עבור פגמים מוקדמים:

1. פלואורידים, CPP-ACP (קייסין פוספופפטיד + סידן פוספט אמורפי) - מגבירים את רוויון יוני הרוק ועוזרים לחדש את מינרליזציית נקודות לבנות, אך ההשפעה תלויה בהיענות להוראות ואינה עקבית בין המחקרים.
2. זכוכית ביו-אקטיבית (NovaMin) וננו-הידרוקסיאפטיט פופולריים, אך עבור חלק מהפורמולות יש פחות ראיות קליניות מאשר עבור פלואורידים; התוצאות הן לרוב במבחנה.
3. פפטידים בעלי הרכבה עצמית (P11-4) יוצרים מטריצת זרעים פיברילית באמייל; ישנן עדויות קליניות ואקראיות לחידוש מינרליזציה של נגעים מוקדמים והגברת השפעת הפלואוריד.
4. חדירת שרף (אייקון) - "ממלא" באופן מיקרופולשני את השכבה הנקבובית ומייצב נקודות לבנות, אך זהו מילוי פולימרי, לא מינרליזציה אמיתית.

• מדוע יש צורך "לתקן את האמייל מבחוץ". אמייל השן מורכב מכמעט 96% הידרוקסיאפטיט ולאחר התפרצותו הוא אינו יכול לתקן את עצמו: תאי הבניין (אמלובלסטים) אובדים, ולכן סתימות קלאסיות מכסות רק את הפגם, אך אינן משקמות את המבנה הטבעי. מכאן העניין בחומרים המפעילים מינרליזציה על פני השטח עקב יוני רוק - כלומר, הם פועלים "כמו הטבע".
• מהי רה-מינרליזציה ביומימטית? אלו הן גישות בהן החומר משמש כתבנית/פיגום לשקיעת סידן ופוספט בסריג דמוי אמייל. בשנים האחרונות נבדקו פלטפורמות אורגניות ואנאורגניות: החל מחומרים ננומטריים ופפטידים ועד "פרוטזות" של מטריצת אמייל. הרעיון אינו רק "לאטום" את הנקבוביות, אלא לבנות מינרל מסודר הקרוב באופטיקה ובמכניקה לאמייל.
• היכן נמצא הקרטין (שיער/צמר) כאן ומה חדש? בעבודתם החדשה, הצוות מקינגס קולג' בלונדון הראה ששכבת קרטין דקה נצמדת היטב לאמייל וקושרת יונים מהרוק, מה שמעורר את צמיחתה של שכבה מסודרת דמוית אמייל. על המודל "כתמים לבנים", הציפוי שיקם את האופטיקה והקשיות - למעשה משמש כתבנית ביולוגית, לא כלכה קוסמטית. בנוסף - חומרי גלם בני קיימא: קרטין מ"פסולת ביולוגית" (שיער/צמר).
• למה זה הגיוני מנקודת מבט של מדעי החומרים. קרטין הוא חלבון בעל כימיה עשירה בפני השטח; בהנדסת רקמות הוא כבר עבר מינרליזציה (לצורך התחדשות עצם) ושימש כנשא זול ונגיש. העברתו לרפואת שיניים מציעה הזדמנות לשלב הידבקות לאמייל וארגון עצמי של המינרל בחלל הפה (רוק כמקור קבוע של יונים).
• כיצד גישת הקרטין משתווה ל"מתחרים" שלה? בניגוד לשרפים וחומרים מסתננים, קרטין אינו אוטם עם פולימר, אלא בונה את המינרל; בניגוד למשחות "יוניות" פשוטות (פלואוריד, ננו-HA), הוא מספק מטריצה מארגנת. במהותו, הוא קרוב יותר למטריצות פפטידיות (P11-4), אך פוטנציאלית זול יותר ופשוטה יותר מבחינה טכנולוגית. התחום בכללותו נע לעבר מערכות הרכבה עצמית ומטריצות (ראו ביקורות על רה-מינרליזציה "מהדור הבא").
• מגבלות שיש לזכור: התוצאות הן עד כה במבחנה/מודלים; בדיקות דרך הפה (בלאי מברשת, חומצות/בסיסים, מיקרוביוטה, עמידות צבע), סטנדרטיזציה של מקורות קרטין, ובעיות רגולטוריות עוד לפנינו. למשחות/ג'לים שגרתיים - רק אם ניסויים קליניים מאשרים עמידות ובטיחות.
• התמונה הגדולה. רה-מינרליזציה ביומימטית היא "הצעד הבא" האמיתי בין מניעה לקידוח: תבנית + יוני רוק → שכבה דמוית אמייל. קרטין הוא מועמד נוסף בקו זה, שאם יצליח קלינית, יוכל להשלים את ארסנל הטיפולים בנגעים מוקדמים ורגישות.

איך זה עובד

אמייל הוא רקמה קשה במיוחד שאינה מחלימה מעצמה. הרעיון של הצוות: לתת לשן "תבנית" ביומימטית. קרטין הוא חלבון גמיש ו"מעורפל", הוא נצמד היטב לאמייל וקושר סידן ופוספט. הם מרחו שכבה דקה של קרטין - ואז הרוק עושה את השאר: יונים שוקעים בהדרגה על הסרט, מסתדרים בסריג גבישי בדומה לאמייל טבעי, ויוצרים שכבת מגן צפופה. זו אינה סתימה שרף, אלא ציפוי מינרליזציה הקשור לרקמה טבעית.

מה בדיוק הם עשו?

• החוקרים בודדו קרטין מצמר/שיער ויישמו אותו על פני השיניים במודל מעבדתי של הרס מוקדם של האמייל (נגעים בנקודות לבנות).
• בנוכחות מינרלים מהרוק, סרט הקרטין עבר מינרליזציה: נוצרה שכבה "דמוית אמייל" מאורגנת מאוד.
• בהתבסס על תוצאות ההערכות, המחברים מדווחים על שחזור תכונות אופטיות (מראה של אמייל "בריא") ומכניות (קשיות, עמידות לחומצה) של פגמים מוקדמים.

למה זה חשוב?

• נגעים עששתיים מוקדמים (כתמים לבנים דהוי, רגישות) מהווים שכבה עצומה של רפואת השיניים. כיום אנו מאטים את התהליך בעיקר באמצעות פלואורידים/שרפים. גישת הקרטין מציעה בדיוק את רה-ארגון המינרל בתמיכה מרוק - תרחיש "ביולוגי" יותר.
• יציבות צבע ואסתטיקה. השכבה דמוית האמייל קרובה יותר מבחינה אופטית לרקמה טבעית מאשר שרפי פלסטיק; זה בעל ערך במיוחד באזורים "נראים לעין".
• אקולוגיה וזמינות. ניתן להשיג קרטין משיער/צמר - בעיקר מפסולת ביולוגית, מה שמפחית את התלות בפלסטיק ובשרפים כימיים.

מה המשמעות של זה לכל החיים (אם הטכנולוגיה תגיע לכיסא רופא השיניים)

• פורמט ביתי: משחה רגילה עם קרטין, אשר תחת זרימת הרוק הגולמית בונה בהדרגה שכבת מגן ואוטמת את צינורות הדנטין הפתוחים (פחות "ירי" מהקור).
• פורמט במרפאה: ציפוי ג'ל "כמו לק" - לתיקון מואץ/ממוקד של כתמים לבנים ואזורים רגישים. לדברי המחברים, בשיתוף פעולה עם התעשייה, המוצרים עשויים להופיע תוך 2-3 שנים (אלה תוכניות, לא ערובה).

במה שונה הציפוי החדש מה"קלאסי"?

• הוא אינו יוצר מסווה, אלא יוצר מינרליזציה. בניגוד לחומרים מרוכבים וחודרי שרפים, פלטפורמת הקרטין יוזמת מינרליזציה, ואינה פשוט ממלאת את הפגם בפולימר.
• עובד יחד עם רוק. מה שבדרך כלל מעכב את הדבק (לחות) עוזר כאן - מקור ליונים לגדילה.
• פוטנציאל עמיד יותר. השכבה דמוית האמייל אמורה לעמוד טוב יותר בהתקפות חומצה מאשר שרפים אורגניים. (ניסויים קליניים יראו זאת בוודאות.)

הגבלות

• כרגע, זו מעבדה. אנחנו מדברים על בדיקות חוץ גופיות/מודל. במרפאה, השכבה נחשפת למברשות, מזון, מחזורי חומצה/בסיס ומיקרוביוטה - אנחנו צריכים לבדוק עמידות ובטיחות בבני אדם.
• מקורות חומרי גלם. קרטין יכול להיות ממקור מן החי/אנושי - שאלות של סטנדרטיזציה, אלרגיות, אתיקה ורגולציה נותרות לפנינו.
• לא "גלולת קסם". עששת בינונית ועמוקה, סדקים וקילופים עדיין דורשים סתימות/שיבוצים ורופא שיניים. גישת הקרטין מתמקדת בנגעים מוקדמים ומניעה.

מה הלאה?

הצוות כבר מקדם את הטכנולוגיה הלכה למעשה (ניסוחים, יציבות, "מצבי יישום", ניסויי פיילוט). אם נתונים קליניים יאשרו את נתוני המעבדה, לרופאי שיניים יהיה סוג חדש של ציפויים - ביוטמפלטים שמגדלים את ה"אמייל" שלהם ממה שכבר נמצא בפה שלנו - רוק.

מקור: גאמה ס. ואחרים. מינרליזציה ביומימטית של פיגומי קרטין לצורך התחדשות אמייל. חומרי בריאות מתקדמים, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465