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

Сифилис или безумие? Что убило Фридриха Ницше Сифилис или безумие? Что убило Фридриха Ницше

У Фридриха Ницше была непростая судьба. Но что именно его убило?

ТехИнсайдер
Работники-беспилотники: дроны на службе нефтегазовых компаний Работники-беспилотники: дроны на службе нефтегазовых компаний

Как БПЛА обеспечивают безопасность сотрудников и окружающей среды

ТехИнсайдер
Знаешь, все еще будет. Антон Уткин — о единении и улыбке в зуме Знаешь, все еще будет. Антон Уткин — о единении и улыбке в зуме

Режиссер Антон Уткин — о том, как сегодня поддерживать друг друга

РБК
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
Как измерить душу, травму и стресс: все о доказательной психотерапии Как измерить душу, травму и стресс: все о доказательной психотерапии

Как выбрать психотерапевта и не обмануться в нем?

Psychologies
«Кладовые солнца» калужской земли «Кладовые солнца» калужской земли

Болота. Много или мало их в России?

Наука и жизнь
10 самых необычных праздничных печений со всего мира 10 самых необычных праздничных печений со всего мира

Хрустики, пиццелле, ванильный рогалик и другие необычные печенья

ТехИнсайдер
Как отличить некомпетентного человека, от человека с «синдромом самозванца» Как отличить некомпетентного человека, от человека с «синдромом самозванца»

Как распознать человека с «синдромом самозванца»

Maxim
Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна» Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна»

Отрывок из страстного романа, рассказанного героинями греческих мифов

СНОБ
Вектор аграрных инвестиций Вектор аграрных инвестиций

Какие направления аграрных инвестиций самые привлекательные?

Агроинвестор
Кофе — спасение от диабета? Удивительные свойства напитка! Кофе — спасение от диабета? Удивительные свойства напитка!

Регулярное употребление кофе может оказаться полезным для женщин

ТехИнсайдер
Вечнодвижущаяся машина Вечнодвижущаяся машина

Вечный двигатель можно изобрести только в монастыре

Наука
Ребята не промах Ребята не промах

Мы предлагаем этой зимой обратить внимание на биатлон

Men Today
Менструация из носа? Почти: удивительный факт о женском организме! Менструация из носа? Почти: удивительный факт о женском организме!

Почему во время месячных у женщин течет кровь из носа и что с этим можно сделать

ТехИнсайдер
Чувство юмора, отношение к детям, темперамент: 9 особенностей, которые невозможно изменить в партнере Чувство юмора, отношение к детям, темперамент: 9 особенностей, которые невозможно изменить в партнере

Черты характера партнера, в отношении которых важно находить компромисс

Psychologies
Шокирующая история: лишь небольшая царапина от домашнего кота довела ребенка до клинической шизофрении Шокирующая история: лишь небольшая царапина от домашнего кота довела ребенка до клинической шизофрении

Какой будет ваша реакция, если ваш ребенок скажет, что он проклятый сын дьявола?

ТехИнсайдер
У зла нет возраста: за что советская власть приговорила подростков к смертной казни У зла нет возраста: за что советская власть приговорила подростков к смертной казни

Подростки, казненные в Советском союзе

ТехИнсайдер
Юность, страсть и бунт: 2 фильма, заставляющих взглянуть на своих детей иначе Юность, страсть и бунт: 2 фильма, заставляющих взглянуть на своих детей иначе

Фильмы, которые помогут родителям лучше понять своих детей-подростков

Psychologies
Дела сердечные: какой тип людей после 40 лет ждет гипертония? Проверьте, не в их ли вы числе Дела сердечные: какой тип людей после 40 лет ждет гипертония? Проверьте, не в их ли вы числе

Почему взрослеющим людям жизненно важны физические нагрузки?

ТехИнсайдер
Гены, бактерии и… эволюция Гены, бактерии и… эволюция

Интервью с Петром Сергиевым об исследовании генов

Наука и жизнь
Астрономы обнаружили экзопланеты, на которых могут быть водные миры Астрономы обнаружили экзопланеты, на которых могут быть водные миры

Могут ли экзопланеты состоять в основном из воды?

ТехИнсайдер
Продолжение истории о том, кто живет в вашей комнате Продолжение истории о том, кто живет в вашей комнате

Как работает теория ближнего и дальнего круга и может ли она помочь семье

СНОБ
Hip-Hop Rules Luxury Hip-Hop Rules Luxury

Отношения хип-хопа и люкса складывались непросто

Robb Report
“Мальчик-лобстер” сначала был артистом, а потом стал убийцей. Пугающая история “Мальчик-лобстер” сначала был артистом, а потом стал убийцей. Пугающая история

Даже юродивые люди могут быть жестокими

ТехИнсайдер
Факты об императоре Николае II — вы не поверите! Факты об императоре Николае II — вы не поверите!

"Домашним" языком последнего императора России был не русский

ТехИнсайдер
Санта-Киллер: история старика, убивавшего женщин, которых не радовало Рождество Санта-Киллер: история старика, убивавшего женщин, которых не радовало Рождество

Благообразный старичок искренне верил, что делает мир лучше

VOICE
«Мы прошли сквозь огонь и воду, чтобы не нарушить санкций». Основатель World Chess Илья Мерензон о том, как выйти на Лондонскую биржу в разгар кризиса и привлечь в инвесторы (самого) Юрия Мильнера «Мы прошли сквозь огонь и воду, чтобы не нарушить санкций». Основатель World Chess Илья Мерензон о том, как выйти на Лондонскую биржу в разгар кризиса и привлечь в инвесторы (самого) Юрия Мильнера

Основатель World Chess — о том, как выйти на Лондонскую биржу в разгар кризиса

Inc.
Кампания для Маска: как в США крупный бизнес участвует в выборах Кампания для Маска: как в США крупный бизнес участвует в выборах

Политолог Ян Веселов — о влиянии крупного бизнеса на выборы в США

Forbes
Фрустрация: что делать и как предотвратить — полезные техники Фрустрация: что делать и как предотвратить — полезные техники

Как выработать к фрустрации устойчивый иммунитет?

Psychologies
Терпеть — не могу! Как научиться сдерживать себя и сохранять самообладание Терпеть — не могу! Как научиться сдерживать себя и сохранять самообладание

Рассказываем, как развить в себе терпение

VOICE
Открыть в приложении