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

Кто такие климатические мигранты и при чем тут счета за отопление Кто такие климатические мигранты и при чем тут счета за отопление

Что собой представляет современная энергетическая миграция

Forbes
ИИ лучше человека предсказывает распространение метастазов. Лечение изменится? ИИ лучше человека предсказывает распространение метастазов. Лечение изменится?

Могут ли ИИ прогнозировать результаты лечения?

ТехИнсайдер
Даже не говори Даже не говори

Анастасия Красовская рассказала о съемках обнаженной и языке кино

Grazia
3 неудачных сценария знакомства, которые ты, скорее всего повторяешь раз за разом, и способы их избежать 3 неудачных сценария знакомства, которые ты, скорее всего повторяешь раз за разом, и способы их избежать

Часто, выстраивая отношения, мы бессознательно следуем привычным сценариям

Maxim
Как жизнь и работу художников изменили нейросети Как жизнь и работу художников изменили нейросети

Чем недовольны художники и что они говорят об искусственном интеллекте

СНОБ
Чем заняться дома с детьми в праздники: 8 креативных идей Чем заняться дома с детьми в праздники: 8 креативных идей

Как провести каникулы с пользой и удовольствием

Psychologies
Как выбрать сковороду в зависимости от твоего поварского стиля Как выбрать сковороду в зависимости от твоего поварского стиля

Без хорошей сковороды мужская кухня немыслима

Maxim
Около Погребничко Около Погребничко

Почти каждый вечер в Вознесенском переулке в Москве происходит обыкновенное чудо

Seasons of life
6 признаков того, что наши трудности в карьере и бизнесе связаны с детской историей 6 признаков того, что наши трудности в карьере и бизнесе связаны с детской историей

Как понять, какие темы стоит проработать для достижения успеха в карьере

Psychologies
Герой нашего премиума Герой нашего премиума

Есть автомобили-символы, которые показывают, кто мы и где находимся

Автопилот
Его судили за личную жизнь и его хвалил Тарковский. Факты о режиссере Сергее Параджанове Его судили за личную жизнь и его хвалил Тарковский. Факты о режиссере Сергее Параджанове

Сергей Параджанов — представитель волны украинского поэтического кино

ТехИнсайдер
Научный эдьютейнмент: как вытащить детей из гаджетов Научный эдьютейнмент: как вытащить детей из гаджетов

Что такое эдьютейнмент и каким образом он может привлечь внимание детей к учебе

СНОБ
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
Часы вместо компаса Часы вместо компаса

Показываемое часами время связано с положением Солнца

Наука и жизнь
Русские алкогольные традиции, которые ужасают иностранцев Русские алкогольные традиции, которые ужасают иностранцев

Те самые традиции, которые русскому — хорошо, а немцу — смерть!

Maxim
Милое создание Милое создание

Эти симпатичные самодельные мелочи украсят твой дом и порадуют близких

Лиза
Однажды в Чертанове Однажды в Чертанове

Как фэнтези-комедия «Конец света» цитирует мировую и российскую поп-культуру

Правила жизни
Как привести в порядок пищевые привычки: советы диетолога Как привести в порядок пищевые привычки: советы диетолога

Как понять, что наш рацион изменился в худшую сторону?

Psychologies
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
Самый полезный продукт в быту: 9 гениальных применений жидкости для мытья посуды Самый полезный продукт в быту: 9 гениальных применений жидкости для мытья посуды

Вы и не догадывались, что этот продукт способен отмыть практически все в доме

ТехИнсайдер
Уроки экстремального выживания от тех, кто живет на грани: как достичь предела возможностей Уроки экстремального выживания от тех, кто живет на грани: как достичь предела возможностей

Интерес к теме выживания на пределе человеческих возможностей заметно повысился

ТехИнсайдер
Миллионы и миллиарды марок Миллионы и миллиарды марок

Почтовые марки Германии, которые тщетно пытались успеть за ценами

Дилетант
Анатомия робособаки Анатомия робособаки

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

ТехИнсайдер
5 типов артрита 5 типов артрита

Какие бывают виды артрита и что важно о них знать

Лиза
Зачем в 19 веке детям давали кокаин и как шоковая терапия лечила импотенцию: 5 странных медицинских процедур в истории Зачем в 19 веке детям давали кокаин и как шоковая терапия лечила импотенцию: 5 странных медицинских процедур в истории

В 19 веке кокаин принимали от боли, а героин — от кашля

ТехИнсайдер
Успеть в последний момент Успеть в последний момент

Несколько маршрутов, куда можно отправиться в каникулы с семьей

Лиза
«Воспитание дикости» «Воспитание дикости»

Как животные создают свою культуру, растят потомство, учат и учатся

N+1
Гардероб репорт Гардероб репорт

Как менялись стиль и привычки представителей малого и среднего бизнеса в России

Правила жизни
Знакомьтесь, ёлка! Знакомьтесь, ёлка!

Когда родилась ёлочка и что с ней происходило в России на рубеже XIX и XX веков?

Новый очаг
Как богатые люди превратили балет Парижской оперы в бордель: секс-эксплуатация балерин в XIX веке Как богатые люди превратили балет Парижской оперы в бордель: секс-эксплуатация балерин в XIX веке

Раньше выступления рассматривались как смотрины балерин для богатых людей

ТехИнсайдер
Открыть в приложении