När Kaj Fried, professor i neurovetenskap på Karolinska institutet, fick se resultaten av analysen trodde han först inte sina ögon: En hittills okänd typ av stamceller som kommer från tandens nerver spelar en avgörande roll i uppbyggnaden av själva tanden.
Sedan tidigare var det känt att nerver tidigt växer in i käken hos foster, men när de når fram till tandanlagen stannar de upp och fortsätter inte in i dem. Det sker först senare, i samband med att tänderna bryter fram i munnen på barnet. Varför det är så och om det hänger ihop med själva bildandet av tänder har aldrig varit klarlagt. Förrän nu.
”Var helt osannolikt”
Kaj Fried och hans kolleger upptäckte att ett stort antal unga celler, som från början tillhör de dentala nervernas stödjeceller, lämnar nervgrenarna tidigt under fosterutvecklingen. Därefter byter de identitet och bildar strömmar av celler som går in i tanden. Där blir de först bindvävsceller i tandens pulpa och senare övergår många till att bli odontoblaster, som producerar det hårda dentinet under emaljen.
– Jag tyckte först att resultatet var helt osannolikt eftersom det inte passade med den allmänt vedertagna dogmen om hur odontoblaster och dentin bildas. Men det stämde. Vi lyckades sedan isolera och odla dessa celler och kunde se att de har alla de egenskaper som gör att man kan kalla dem stamceller. Det är ett helt nytt sätt att förstå hur en tand bildas under fosterutvecklingen, säger Kaj Fried.
”Det är ett helt nytt sätt att förstå hur en tand bildas under fosterutvecklingen.”
Upptäckten var så pass sensationell att den vetenskapliga tidskriften Nature publicerade artikeln. Två veckor tidigare hade den andra stora vetenskapliga tidskriften, Science, accepterat en artikel inom ett snarlikt område som Kaj Fried också var involverad i.
– Sent i karriären blev jag publicerad i de två allra tyngsta vetenskapliga tidskrifterna. Det är förstås otroligt roligt och jag har fått många gratulationer.
15 år inom akuttandvården
Kaj Fried har arbetet som tandläkare inom akutvården i 15 år men det är önskan om att utveckla ämnet akademiskt som har dominerat yrkesbanan. Efter examen 1978 disputerade han och blev docent i rask takt. Fokus i hans forskning har legat dels på utvecklingen av nerver från fosterstadiet, dels kopplingen mellan skadade nerver och de smärtproblem som uppstår hos en del patienter. På 1980-talet förde det intresset honom till ett labb i Israel som sysslar med nervskador och när han kom tillbaka till Sverige fick han möjlighet att bygga upp ett eget forskningslabb på institutionen för neurovetenskap på Karolinska institutet. Förutom några år som forskare, lärare och prefekt på institutionen för odontologi på Karolinska institutet har han blivit neurovetenskapen trogen.
Här finns möjligheten att samarbeta med kolleger med en annan bakgrund och kompetens. Och det är i en sådan miljö som den riktigt intressanta forskningen föds, menar Kaj Fried. Upptäckten av de tidigare okända stamcellerna hade till exempel inte varit möjlig utan samarbetet med Igor Adameyko vid institutionen för fysiologi och farmakologi.
Det var Igor Adameyko som visste hur de skulle göra för att ta reda på varför vissa stamceller bestämmer sig för att bli just tandceller. I sin tidigare forskning hade han använt en metod som innebär att man med genteknik märker celler med olika färger och sedan följer hur de sprider sig. Den metoden använde de nu på mössen i tandcellsstudien. I två och ett halvt år arbetade forskargruppen tillsammans med att färgkoda celler och följa deras väg genom analyser i mikroskop och tredimensionella rekonstruktioner.
Studerade framtänder
När resultatet var klart och Kaj Fried och Igor Adameyko förstod att det finns stamceller utefter nerverna hos foster inställde sig nästa fråga: Finns de kvar när man blir äldre och kan de i så fall vara till nytta senare i livet?
För att ta reda på det studerade de hos vuxna möss de två framtänder som aldrig slutar växa. När musen gnager nöts spetsen av, men ny vävnad fylls hela tiden på från roten. På en månad är hela tanden förnyad.
Forskarna gjorde en minimal skada på rotdelen med hjälp av en liten kanyl. Som en reaktion på skadan började stödjeceller från tandens nerver i pulpan att hoppa av och bidra till reparationen genom att bli både nya bindvävsceller och odontoblaster som bildar hårdvävnad.
– Att stamcellerna finns kvar i vuxet stadium är intressant. Hypotetiskt innebär det att de kan hjälpa till att läka skadade tänder. Tänk om vi i framtiden kan signalera till en cell att bilda hårdvävnad. Om vi lär oss mer om vilka signaler som styr dessa stamceller kan det bli möjligt att hjälpa människor att behålla tänder upp i hög ålder och kanske också odla fram nya tänder, säger Kaj Fried.
”Tänk om vi i framtiden kan signalera till en cell att bilda hårdvävnad.”
Men om upptäckten verkligen innebär att man kommer att kunna omsätta fynden kliniskt kan Kaj Fried inte svara på. Under de dryga 30 år han har forskat om nerver, celler och tänder har kunskapen vuxit nästan obegripligt mycket, menar han.
– Samtidigt har optimismen om vad vi kommer kunna göra ersatts av en mer avvaktande hållning i takt med att vi förstått mer om hur komplicerade tänder är.
Ändå tror han att man kommer att nå en punkt då grundforskningen till slut kommer patienter till del. För egen del vill han också förstå hur det går till när nerver utvecklas i munhålan och hitta sätt att behandla trasiga nerver så att de inte orsakar kronisk smärta.
– I dag lever många patienter som har nervskador med kronisk smärta. Det är dags att ta ett stort grepp för att göra det möjligt för dem att slippa det.
