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

Достопримечательность города Достопримечательность города

Бордели с человекоподобными куклами – новый тренд или это уже слишком?

Playboy
Лаборатория лицом к морю Лаборатория лицом к морю

Как создавалась и как теперь работает Беломорская биостанция

Наука
Тихое искусство негромких обстоятельств Тихое искусство негромких обстоятельств

Почему мы по-разному смотрим на европейских и советских тихих модернистов

Weekend
Свобода или распущенность: почему мат становится частью повседневной лексики Свобода или распущенность: почему мат становится частью повседневной лексики

Как бранные слова могут повлиять на ментальное здоровье?

Psychologies
Он выкручивал голову на 180 градусов - и не умирал! История человека-совы Он выкручивал голову на 180 градусов - и не умирал! История человека-совы

Мартин Лаурелло крутил головой, как хищная птица

ТехИнсайдер
«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
«Взломать старение» «Взломать старение»

Почему теперь мы сможем жить дольше

N+1
Свой – чужой Свой – чужой

На что похожи «Москвичи»

Автопилот
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
Ольга Донцова: самая большая продолжительность жизни — у академиков Ольга Донцова: самая большая продолжительность жизни — у академиков

Академик Ольга Донцова — об антибиотиках и вирусах

Наука
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
Коклюш у детей Коклюш у детей

Сухой кашель продолжается больше двух недель? Возможно, это связано с коклюшем

Лиза
Штурманы подземелья Штурманы подземелья

Маркшейдеры — специалисты, знающие, как проложить дорогу под землей

ТехИнсайдер
От депрессии до пищевой аллергии От депрессии до пищевой аллергии

Почему болит голова после сна?

Лиза
«По сравнению со мной Чикатило — цыпленок»: история «экспресс-маньяка» Владимира Муханкина «По сравнению со мной Чикатило — цыпленок»: история «экспресс-маньяка» Владимира Муханкина

Владимир Муханкин называл себя учеником Чикатило

VOICE
Гены, дрожжи и… человек Гены, дрожжи и… человек

Интервью с Дмитрием Кнорре об исследовании дрожжей

Наука и жизнь
Может ли человек всю жизнь питаться лишь грудным молоком Может ли человек всю жизнь питаться лишь грудным молоком

Можно ли пить грудное молоко на завтрак, обед и ужин всю жизнь?

ТехИнсайдер
Салават Салават

Стилист Виктория Чураева запустила собственный бренд The Sxslvt

Собака.ru
Что протекло в «Циолковском» Что протекло в «Циолковском»

Разбираемся в поломке российского корабля, пристыкованного к МКС

N+1
Сегодня отсутствуют Сегодня отсутствуют

Каких автомарок по осени недосчитались

Автопилот
Названы самые безопасные автомобили по результатам краш-тестов. Список Названы самые безопасные автомобили по результатам краш-тестов. Список

Наиболее безопасные модели авто: посмотрите, как их разбили в краш-тестах

РБК
Dao Leo Dao Leo

Два сомелье решили объединиться и открыть свой винный бар

Bones
Почему мы загадываем желания под бой курантов и как это делать, чтобы они исполнились Почему мы загадываем желания под бой курантов и как это делать, чтобы они исполнились

Почему взрослые продолжают верить в новогодние чудеса?

Правила жизни
Гений — это вы: инструкция для тех, кто ищет новое призвание Гений — это вы: инструкция для тех, кто ищет новое призвание

Моральное удовлетворение и успех напрямую зависят от реализации талантов

Psychologies
Пусто так. Эти машины могли изменить все, но так и не были выпущены Пусто так. Эти машины могли изменить все, но так и не были выпущены

Что такое vaporware и почему таких проектов становится все больше

РБК
Десять шокирующих фактов об американском виски Десять шокирующих фактов об американском виски

По поводу виски из США есть ряд стереотипов, но сейчас ты с ними расстанешься

Maxim
Как избавиться от отеков? 6 эффективных лайфхаков Как избавиться от отеков? 6 эффективных лайфхаков

Как убрать лишнюю воду из организма и перестать отекать

Правила жизни
Чудо Хануки Чудо Хануки

Рассказ о ханукальном чуде, произошедшем во II веке до н.э.

Grazia
Около Погребничко Около Погребничко

Почти каждый вечер в Вознесенском переулке в Москве происходит обыкновенное чудо

Seasons of life
Нужный из Нижнего Нужный из Нижнего

«Соболь NN» в контексте точечной застройки мегаполиса

Автопилот
Открыть в приложении