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

Как поссорились амхарцы и тиграи Как поссорились амхарцы и тиграи

Гражданская война в Эфиопии и ее причины

Наука
Семь советов: как не поправиться в Новый год? Семь советов: как не поправиться в Новый год?

Как же наслаждаться новогодней едой, не рискуя фигурой?

Здоровье
Почему врачи не следуют инструкциям принятия лекарств? Ответ ученых Почему врачи не следуют инструкциям принятия лекарств? Ответ ученых

Врачи и члены их семей реже, чем другие, соблюдают инструкции по приему лекарств

ТехИнсайдер
От шота до хайбола От шота до хайбола

Что же и во что надо наливать?

Лиза
Как пользоваться социальными сетями без ущерба для психики: 4 правила Как пользоваться социальными сетями без ущерба для психики: 4 правила

Как обезопасить свое психическое здоровье, не отказываясь от соцсетей?

Psychologies
GAC GS8. Land Cruiser для непритязательных GAC GS8. Land Cruiser для непритязательных

GAC GS8: легкий кузов и алюминиевый турбомотор

4x4 Club
Нижегородский фрукт: как сеть «Авокадо» вышла на 100 млрд выручки Нижегородский фрукт: как сеть «Авокадо» вышла на 100 млрд выручки

Сеть магазинов «Авокадо» стала одной из самых востребованных франшиз

Forbes
«Русские коллекционеры сильно переплачивают»: что нам дает знание арт-рынка Фландрии «Русские коллекционеры сильно переплачивают»: что нам дает знание арт-рынка Фландрии

Как знание истории фламандского арт-рынка помогает понять искусство Рубенса

Forbes
Убийства в «проклятом треугольнике»: история маньяка-черноколготочника Юрия Цюмана Убийства в «проклятом треугольнике»: история маньяка-черноколготочника Юрия Цюмана

Юрий Цюман: советский серийный убийца и насильник из Таганрога

VOICE
Люди с врожденными болезнями, над которыми смеялись тысячи зрителей: печальная история «девочки-верблюда» Люди с врожденными болезнями, над которыми смеялись тысячи зрителей: печальная история «девочки-верблюда»

Элла Харпер получила прозвище «девочка-верблюд» из-за необычного строения ног

ТехИнсайдер
Улучшаем аппетит баррамунди Улучшаем аппетит баррамунди

Баррамунди — одна из наиболее ценных рыб, культивируемых в Юго-Восточной Азии

Наука и жизнь
Нет плохому настроению: 5 способов добавить в жизнь ярких красок Нет плохому настроению: 5 способов добавить в жизнь ярких красок

Как улучшить настроение и получить заряд положительных эмоций — прямо сейчас

Psychologies
Молчаливые наблюдатели: могут ли растения видеть и поворачиваться к нам «лицом» Молчаливые наблюдатели: могут ли растения видеть и поворачиваться к нам «лицом»

Не всматриваются ли растения на людей в ответ

ТехИнсайдер
Снеговик на самом деле баба и самое загадочное одушевленное существо: история зимнего символа Снеговик на самом деле баба и самое загадочное одушевленное существо: история зимнего символа

Снеговик проделал нелегкий путь, чтобы отмыться от всякой чертовщины

ТехИнсайдер
Как выбрать лучшее место для тату на теле: топ-советы от опытных тату-художников Как выбрать лучшее место для тату на теле: топ-советы от опытных тату-художников

Уже давно задумываешься об украшении тела татуировкой?

VOICE
Трауготы Трауготы

Александр Траугот и его жена Элизабет превратили мастерскую в дом культуры

Собака.ru
20 лучших российских сериалов последних лет, которые должен посмотреть каждый 20 лучших российских сериалов последних лет, которые должен посмотреть каждый

Топ российских современных сериалов

Правила жизни
Режиссеры Аарон Мурхед и Джастин Бенсон — о фильме «Сверхъестественное: Знаки» и о забракованных идеях Режиссеры Аарон Мурхед и Джастин Бенсон — о фильме «Сверхъестественное: Знаки» и о забракованных идеях

Режиссеры Аарон Мурхед и Джастин Бенсон — о студийных проектах и DIY-кино

Правила жизни
В СССР он был вкуснее, его делали «из дичи» и еще 5 удивительных фактов о майонезе В СССР он был вкуснее, его делали «из дичи» и еще 5 удивительных фактов о майонезе

В XIX веке майонез был не только соусом, но и семейством самостоятельных блюд

Maxim
«Американская готика» — шедевр американского искусства, вызвавший в 1930-х волну критики. Почему ее возненавидели? «Американская готика» — шедевр американского искусства, вызвавший в 1930-х волну критики. Почему ее возненавидели?

Почему «Американская готика» вызвала настоящий скандал?

Правила жизни

Две новые книги по рекомендации литературного критика Анастасии Завозовой

Правила жизни
И грянул Гром И грянул Гром

Кинорежиссер Олег Трофим — о том, почему нужно продолжать снимать кино

СНОБ
Как быстро избавиться от мозолей на ногах: полное руководство Как быстро избавиться от мозолей на ногах: полное руководство

Как избавиться от мозолей на ногах и снова наслаждаться своей легкой походкой?

ТехИнсайдер
Огонь, иди со мной Огонь, иди со мной

Пять моментов из многолетней истории любви человека к плюющейся огнем машине

Men Today
Четыре жизни Курдистана Четыре жизни Курдистана

Ждут ли на Ближнем Востоке курдское государство

Эксперт
Женская доля: сколько предпринимательниц в РФ и как они строили бизнес в 2022 году Женская доля: сколько предпринимательниц в РФ и как они строили бизнес в 2022 году

Как одни женщины спасали свой бизнес, а другие увидели возможности для развития

Forbes
Самый красивый советский маньяк: история Александра Лабуткина, в которого влюблялись жертвы Самый красивый советский маньяк: история Александра Лабуткина, в которого влюблялись жертвы

Самый странный серийный убийца советских времен

VOICE
Центральный федеральный округ Центральный федеральный округ

Центральный округ лидирует в первую очередь — по обороту

Правила жизни
«Я рокер по натуре!» «Я рокер по натуре!»

Филипп Киркоров о самых необычных новогодних подарках

ЖАРА Magazine
Планетарная оборона: как мы можем защитить Землю от метеоритов Планетарная оборона: как мы можем защитить Землю от метеоритов

Первые испытания системы глобальной защиты от астероидов прошли осенью 2022 года

ТехИнсайдер
Открыть в приложении