Как ученые научились делать искусственные органы

N+1Наука

Запчасти для людей

Как ученые научились делать искусственные органы

Даниил Гурбанов

«Доктора — это те, кто прописывают лекарства, о которых мало знают, чтобы лечить болезни, о которых они знают еще меньше, у людей, о которых они не знают вообще ничего». Эти слова принадлежат Вольтеру. Классик французского Просвещения был невысокого мнения о возможностях медицины, но за 300 лет она сильно изменилась. Мы победили полиомиелит, научились редактировать геном, а еще — выращивать органы и создавать искусственные конечности. Правда, далеко не все. Вместе с научно-просветительской платформой Homo Science рассказываем, как создают запчасти для человека и почему регенеративная медицина (пока) не всесильна. 

Зубы

«Если человек выбьет зубы вольноотпущеннику, он должен заплатить треть золотой (в другом переводе — серебряной) мины». Это цитата из Кодекса Хаммураппи — древнейшего свода законов в мире. В древности для замены отсутствующих зубов использовали бамбуковые штифты, металл и ракушки. Если у человека были деньги, он мог позволить себе протез из слоновой кости или даже драгоценных камней. Насколько прочны были такие зубы на самом деле — другой вопрос.

В Новое время врачи продолжали экспериментировать с материалами. Для изготовления протезов использовали серебряные капсулы, гофрированный фарфор и иридиевые трубки. Правда, успехом эти опыты не увенчались: после процедур люди страдали от сильного воспаления, что приводило к отторжению протезов. Особняком стоит новаторская идея хирурга Джона Хантера, который в качестве замены родных зубов предлагал пациентам зубы мертвецов. Нужды в сырье Хантер не знал, поскольку его знакомые промышляли расхищением могил.

Современными имплантами мир обязан кролику. В 1952 году шведский врач Пер-Ингвар Бранемарк изучал на кролике регенерацию костей. Он поместил оптическое устройство в титановую камеру, которую прикрепил к конечности животного, желая проследить восстановление кровотока в бедренной кости. Когда пришло время закончить эксперимент, Бранемарк сильно удивился, поскольку аппарат было невозможно снять. Оказалось, что титан прирос к кости. Этот процесс врач назвал остеоинтеграцией.

Долгое время считалось, что организм отторгает инородные материалы, — Бранемарк же доказал, что это не так. В 1965 году он установил пациенту корневидный имплантат, винты которого были сделаны из титана. Искусственный зуб прижился, а через 13 лет Бранемарк поделился своим достижением с научным сообществом.

Впрочем, на этом история дентальной имплантации не закончилась. Сегодня врачи модифицируют поверхность протеза, чтобы улучшить заживление. Для этого они используют окисленный титан, керамику и последнее достижение материаловедения — композиты. А чтобы внешне имплантат не отличался от зубов, его дополнительно обрабатывают фтором или кислотой.

Мочевой пузырь

Люку Масселу не повезло: он родился с расщеплением позвоночника. Врачи прогнозировали, что мальчик не сможет ходить. К десяти годам Люк пережил дюжину операций, а затем из-за проблем с мочевым пузырем у него отказали почки. Мальчику до конца жизни грозило проходить через диализ, искусственное очищение крови, а о нормальной жизни можно было забыть. Однако доктор Энтони Атала, директор Института регенеративной медицины Уэйк Форест, не позволил этому произойти — проблемный орган Люка заменили на новый, который вырастили в лаборатории.

Как правило, для восстановления мочевого пузыря используют ткани тонкого кишечника. Хирург изготавливает подвздошный мешочек из 15—20-сантиметрового куска кишки, где будет собираться моча. Затем мочеточник прикрепляется к кишке. Один ее конец зашивается, а другой подводится к стенке брюшной полости — там проделывается отверстие, через которое выделяется моча. Процесс нельзя контролировать, и пациент вынужден носить специальные мешочки. Одно из последствий такой процедуры — это остеопороз. Изготовленный из кишки мочевой пузырь не в силах избавиться от кальция и других веществ. В результате их поглощает организм.

Но Энтони Атала принял необычное решение. Сперва он взял маленький кусочек здоровой ткани мочевого пузыря — меньше половины почтовой марки — и разделил ее на мышечные клетки и клетки мочевого пузыря. Ученый стимулировал деление клеток, а затем приступил к работе с каркасом органа: внутреннюю часть он покрыл взятыми у пациента клетками мочевого пузыря, а внешнюю — мышечными. Затем конструкция отправилась в похожую на печь устройство, где при температуре тела находилась примерно шесть недель. После этого орган наконец можно было имплантировать пациенту.

Люк Массел стал одним из семи детей с расщеплением позвоночника, для которых был изготовлен такой мочевой пузырь. Доктор Атала опубликовал данные исследования в 2006 году: у трех пациентов орган работал лучше и подтекал меньше, чем сделанный из ткани кишечника. Позже другая пациентка доктора Атала, Кейтлин М., рассказывала журналистам CNN: «Я счастлива. Я всегда боялась, что со мной произойдет несчастный случай или еще что-то. А сейчас я могу просто ходить и выходить с моими друзьями и вообще ходить куда хочу».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ген, найденный у долгожителей, омолаживает сердце на 10 лет Ген, найденный у долгожителей, омолаживает сердце на 10 лет

Ученые обнаружили полезную мутацию, которая задерживает старение сердца

ТехИнсайдер
Отцовский инстинкт: почему не все мужчины выражают любовь к детям Отцовский инстинкт: почему не все мужчины выражают любовь к детям

От чего зависит родительская привязанность?

Psychologies
Повесть о настоящем маленьком человеке Повесть о настоящем маленьком человеке

Гуманизм по Чарльзу Спенсеру Чаплину

Weekend
Как улучшить психическое здоровье? Нужно переехать в особую местность: ответ ученых Как улучшить психическое здоровье? Нужно переехать в особую местность: ответ ученых

Что поможет человеку улучшить его душевное состояние?

ТехИнсайдер
Лишняя деталь: можно ли отказаться от ремня ГРМ в двигателе? Лишняя деталь: можно ли отказаться от ремня ГРМ в двигателе?

Газораспределительный механизм — неотъемлемая часть любого поршневого двигателя

ТехИнсайдер
Увидеть художника может каждый Увидеть художника может каждый

Как Жан Дюбюффе нашел доброту в искусстве аутсайдеров

Weekend
«Мы не ожидали, что мир настолько жесток». Как не терять веру в людей и принимать происходящее «Мы не ожидали, что мир настолько жесток». Как не терять веру в людей и принимать происходящее

Как научиться принимать происходящее и не терять веру в окружающих?

Psychologies
«Всему свое место» «Всему свое место»

Необыкновенная история алфавитного порядка

N+1
Немаваси, кайдзен, хансей: как японская философия помогает строить успешный бизнес Немаваси, кайдзен, хансей: как японская философия помогает строить успешный бизнес

Как японцы выстраивают стратегию управления бизнесом

Правила жизни
Обзор полноприводного кроссовера Exeed LX AWD Обзор полноприводного кроссовера Exeed LX AWD

Как ведет себя кроссовер Exeed LX AWD в городе и на бездорожье

СНОБ
Без полиции Без полиции

Как правильно оформить европротокол при ДТП

Лиза
Одним магом Одним магом

В детстве мы верим в чудеса, повзрослев – надеемся на них

Лиза
Сорняки в электрохимии Сорняки в электрохимии

Опасный инвазивный вид — борщевик — может служить сырьем для батарей

Наука
Что посмотреть родителям, чтобы лучше понимать детей: 6 российских и зарубежных фильмов Что посмотреть родителям, чтобы лучше понимать детей: 6 российских и зарубежных фильмов

Фильмы, которые стоит посмотреть родителям как маленьких детей, так и подростков

Psychologies
Анатомия робособаки Анатомия робособаки

Выверенная анатомия Spot — продукт не слепой эволюции, а грамотной инженерии

ТехИнсайдер
Вектор аграрных инвестиций Вектор аграрных инвестиций

Какие направления аграрных инвестиций самые привлекательные?

Агроинвестор
Житие святой: как экспериментальный байопик оживил панк-икону Янку Дягилеву Житие святой: как экспериментальный байопик оживил панк-икону Янку Дягилеву

«На тебе сошелся клином белый свет» — Янка Дягилева стала нашей современницей

Forbes
Все побежали, и я побежал Все побежали, и я побежал

Как полюбить тренировки в мороз и как делать это безопасно?

Правила жизни
Кофе — спасение от диабета? Удивительные свойства напитка! Кофе — спасение от диабета? Удивительные свойства напитка!

Регулярное употребление кофе может оказаться полезным для женщин

ТехИнсайдер
Рита Дакота и Федор Белогай: «Мы тренинговые маньяки» Рита Дакота и Федор Белогай: «Мы тренинговые маньяки»

Рита Дакота и Фед Белогай рассказали о том, как разделяют работу и отношения

ЖАРА Magazine
Иллюзия или реальность: почему на кладбище ночью светят могилы? Иллюзия или реальность: почему на кладбище ночью светят могилы?

Свет над могилами — души умерших?

ТехИнсайдер
Миллионы и миллиарды марок Миллионы и миллиарды марок

Почтовые марки Германии, которые тщетно пытались успеть за ценами

Дилетант
Жизнь резко потеряла смысл: зачем нам нужен экзистенциальный кризис Жизнь резко потеряла смысл: зачем нам нужен экзистенциальный кризис

Что такое экзистенциальный кризис и как с ним справиться?

Psychologies
Rasa: «Музыка — единственная вещь в жизни, которая приносит нам колоссальное удовольствие» Rasa: «Музыка — единственная вещь в жизни, которая приносит нам колоссальное удовольствие»

Даша и Витя Rasa начали громко и продолжили не менее круто

ЖАРА Magazine
Могучий Могучий

Самолет, который стоит на вооружении, но не имел возможности раскрыть потенциал

ТехИнсайдер
Модель для доллара: чему крипторынок может научить классических финансистов Модель для доллара: чему крипторынок может научить классических финансистов

Криптовалюты помогают моделировать критические ситуации на финансовом рынке

Forbes
Эти продукты остановят выпадение волос! Включите их в свой рацион прямо сейчас Эти продукты остановят выпадение волос! Включите их в свой рацион прямо сейчас

Что такое биотин и как он влияет на состояние наших волос?

ТехИнсайдер
Как не превратить кухню в армию Как не превратить кухню в армию

Как обеспечить сотрудникам комфортные условия труда

Bones
Невидимое преступление: что делать, если вы стали жертвой сталкинга Невидимое преступление: что делать, если вы стали жертвой сталкинга

Можно ли защитить себя от сталкера?

Forbes
Жуткие открытки на Рождество: почему в XIX веке они были такими страшными Жуткие открытки на Рождество: почему в XIX веке они были такими страшными

Карточки прошлого были мрачнее, чем те, которыми мы обмениваемся сегодня

ТехИнсайдер
Открыть в приложении