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

Ушли с молотка: самые дорогие произведения русского искусства, проданные в 2022 году Ушли с молотка: самые дорогие произведения русского искусства, проданные в 2022 году

Самые громкие продажи, случившиеся на мировых аукционах в 2022 году

Forbes
SHAMAN SHAMAN

Кто-то называет его главным музыкальным открытием года, кто-то — голосом эпохи

ЖАРА Magazine
Изменит ли новая технология двигателей космическую индустрию Изменит ли новая технология двигателей космическую индустрию

Инженеры работают над принципиально новым двигателем для космических аппаратов

Forbes
Как пикапы с пулемётами победили танки: странная «война Тойот» в Африке Как пикапы с пулемётами победили танки: странная «война Тойот» в Африке

Иногда гражданская техника может помочь перевернуть военный конфликт

ТехИнсайдер
«Большая суета» и рассказы от М. Р. Джеймса — книги, с которых стоит начать 2023 год «Большая суета» и рассказы от М. Р. Джеймса — книги, с которых стоит начать 2023 год

Литературный критик рекомендует книги с новогодним настроением

Правила жизни
8 мест на Земле, посещать которые очень опасно 8 мест на Земле, посещать которые очень опасно

На Земле есть по-настоящему адские места! Жить в них просто невозможно

ТехИнсайдер
Закусывать надо!.. Но правильно Закусывать надо!.. Но правильно

6 продуктов, которые нельзя совмещать с алкоголем

Лиза
Гагган Ананд: «Еда — это послание любви!» Гагган Ананд: «Еда — это послание любви!»

Открытый, честный, настоящий, ни на кого не похожий Гагган Ананд

Bones
Научное фэнтези: с каких книг начать знакомство с гибридным жанром Научное фэнтези: с каких книг начать знакомство с гибридным жанром

Что такое научное фэнтези и каких авторов, пишущих в этом жанре, почитать?

ТехИнсайдер
Непростой подросток: как сериал «Уэнсдей» стал одним из самых популярных шоу Netflix Непростой подросток: как сериал «Уэнсдей» стал одним из самых популярных шоу Netflix

Действительно ли сериал «Уэнсдей» так хорош?

Forbes
Жизнь на Никте: отрывок из романа о разрушительной силе социальных сетей Жизнь на Никте: отрывок из романа о разрушительной силе социальных сетей

Отрывок из книги Луизы Саумы «Все, чего ты хотела»

Forbes
Стоит ли мужчинам пить грудное молоко женщин? Вы захотите это узнать! Стоит ли мужчинам пить грудное молоко женщин? Вы захотите это узнать!

Что же нужно знать тем, кто хочет попробовать в зрелом возрасте молоко женщины?

ТехИнсайдер
Когда можно бросить начатое: 5 ситуаций — мнение психотерапевта Когда можно бросить начатое: 5 ситуаций — мнение психотерапевта

Пять примеров, когда бросить начатое не только возможно, но и необходимо

Psychologies
Глубокая стимуляция мозга поможет при болезни Альцгеймера Глубокая стимуляция мозга поможет при болезни Альцгеймера

Электрическая стимуляция мозга может ослабить симптомы болезни Альцгеймера

ТехИнсайдер
Потеря, тревога и стресс: как справиться с сильными переживаниями — 5 проверенных техник Потеря, тревога и стресс: как справиться с сильными переживаниями — 5 проверенных техник

Способы, которые помогают снизить уровень тревожности в трудные времена

Psychologies
Все об арбузе: калорийность, БЖУ и диеты Все об арбузе: калорийность, БЖУ и диеты

Эти огромные ягоды полезны для здоровья и фигуры

VOICE
Шокирующая история несчастного японца, ставшего самой страшной жертвой радиации в истории человечества Шокирующая история несчастного японца, ставшего самой страшной жертвой радиации в истории человечества

История Хисаши Оучи, получившего самую большую в истории дозу радиации

ТехИнсайдер
Флажки на верёвочке Флажки на верёвочке

Зимы XX века – в детских воспоминаниях наших героев

Новый очаг
Дмитрий Захаров: «Комитет охраны мостов». Книга Сибири Дмитрий Захаров: «Комитет охраны мостов». Книга Сибири

Отрывок из остросоциального романа о Сибири

СНОБ
Трезвый взгляд Трезвый взгляд

История девушки, которой удалось победить алкоголизм

VOICE
Коклюш у детей Коклюш у детей

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

Лиза
Анализы для вегетарианцев Анализы для вегетарианцев

Как не навредить себе, перейдя на вегетарианство?

Лиза
О чем фильм «Треугольник печали» Рубена Эстлунда, снова издевающегося над привилегированными людьми О чем фильм «Треугольник печали» Рубена Эстлунда, снова издевающегося над привилегированными людьми

Какую важную для себя тему Эстлунд прячет за критикой буржуазии

СНОБ
В плену конформизма: как пассивное принятие существующего порядка влияет на будущее В плену конформизма: как пассивное принятие существующего порядка влияет на будущее

К чему может привести следование мнению большинства и как с этим бороться

Forbes
6 фраз людей с высоким эмоциональным интеллектом, которые помогут добиться уважения окружающих 6 фраз людей с высоким эмоциональным интеллектом, которые помогут добиться уважения окружающих

К чему люди больше всего стремятся в жизни? К деньгам? К любви? К Безопасности?

Inc.
Удивительный Удивительный

Часто "фрики" — оказываются вполне себе джентльменами

ТехИнсайдер
Малоизвестные самолеты СССР, не пошедшие в серию: забытое наследие Страны Советов Малоизвестные самолеты СССР, не пошедшие в серию: забытое наследие Страны Советов

К началу 1990-х годов в СССР были разработаны несколько гражданских самолетов

ТехИнсайдер
Гардероб репорт Гардероб репорт

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

Правила жизни
Чудо Хануки Чудо Хануки

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

Grazia
Несчастные южные красавицы: почему ты никогда не захотела бы жить, как Скарлетт О’Хара Несчастные южные красавицы: почему ты никогда не захотела бы жить, как Скарлетт О’Хара

Юг США времен «Унесенных ветром» — рай обетованный?

VOICE
Открыть в приложении