El esmalte dental no se regenera, pero la ciencia busca imitar la biología para repararlo

El esmalte dental es un material de contrastes biológicos: constituye el tejido más duro del cuerpo humano y, sin embargo, carece de la capacidad de regenerarse por sí mismo. A diferencia de la estructura ósea, el esmalte maduro no posee células capaces de auto-repararse. Por esta razón, cuando el deterioro avanza, la odontología se ha visto limitada históricamente a prevenir un daño mayor o a colocar restauraciones artificiales.

Esta condición biológica impacta a escala global. Según estimaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), cerca de 3 mil 700 millones de personas en el planeta conviven con afecciones bucodentales, encontrándose la pérdida y degradación del esmalte entre las principales causas asociadas. En México, la situación refleja un desafío prioritario en salud pública: datos del programa nacional Vive saludable, vive feliz de la Secretaría de Educación Pública (SEP), tras evaluar a casi 9.9 millones de estudiantes de nivel primaria, revelaron que seis de cada diez niñas y niños sufren de caries.

Ante esta realidad, la investigación científica se orienta hacia la bioconstrucción: en lugar de utilizar materiales sintéticos invasivos, buscar vías para imitar el procedimiento biológico con el que el organismo creó la estructura dental original.

Imitar a la naturaleza a nivel molecular

Durante más de tres décadas, la investigadora Janet Moradian-Oldak, de la Herman Ostrow School of Dentistry de The University of Southern California (USC), ha estudiado los mecanismos de biomineralización, proceso mediante el cual los seres vivos producen estructuras mineralizadas.

El foco de su trabajo estuvo en la amelogenina, una proteína crucial que actúa como andamio molecular durante el desarrollo dental. Esta molécula organiza los iones de calcio y fosfato para que los cristales crezcan en un patrón ordenado hasta consolidar la dureza característica del esmalte. No obstante, la proteína nativa consta de unos 180 aminoácidos, lo que complicaba su reproducción sintética directa.

El equipo de USC sintetizó un fragmento de menor tamaño —un péptido— que preserva la capacidad de orientar la cristalización mineral. A partir de este principio, diseñaron un gel biomimético (ciencia o disciplina que estudia la naturaleza como fuente de inspiración para crear tecnologías, materiales y diseños que resuelven problemas humanos). Cuando se aplica sobre la superficie dentaria, las moléculas del péptido se autoorganizan y dirigen el depósito de cristales de apatita (fosfato básico de calcio o hidroxiapatita) de forma análoga al proceso natural de desarrollo.

“Es un logro muy importante”, ha señalado Moradian-Oldak al referirse al avance. “Siempre quise que mi investigación se tradujera en soluciones prácticas para mejorar la salud bucal”.

Los ensayos clínicos y de laboratorio indican que este gel es capaz de remineralizar y reparar lesiones incipientes del esmalte, tales como las manchas blancas que marcan el inicio de la desmineralización. Pese a estos avances, el equipo investigador precisa que la tecnología no permite reconstruir una capa completa de esmalte de la nada ni recuperar piezas dentales perdidas, ya que la ciencia no cuenta aún con mecanismos para la regeneración total del tejido.

Avance de la transferencia tecnológica

El desarrollo de USC se encuentra en etapa de transferencia tecnológica fuera del ámbito académico. Tras concluir la fase de investigación básica, el sistema fue licenciado para impulsar su eventual producción industrial y aplicación en clínicas odontológicas.

Rosemary Kiser, directora de licenciamiento de tecnología en el USC Stevens Center for Innovation y participante en el acuerdo de transferencia, destaca el dinamismo de esta rama científica: “Es un momento muy interesante observar cómo avanzan las innovaciones dentales como el gel desarrollado por la Dra. Moradian-Oldak”. Kiser añadió que “las tecnologías dentales tienen una característica muy particular: pueden avanzar hacia su comercialización con relativa rapidez. En este momento están surgiendo muchas innovaciones importantes y existe un enorme potencial”.