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

Призрачные привилегии: почему сегодня все еще важно говорить о гендерном равенстве Призрачные привилегии: почему сегодня все еще важно говорить о гендерном равенстве

Почему женские привилегии — это фантом, а равноправие все еще необходимо всем

Forbes
5 книг, которые считаются “проклятыми” 5 книг, которые считаются “проклятыми”

Книги, которые обвинялись в безумии и смертях своих хозяев

ТехИнсайдер
«Он умел заставить плясать даже камни». Как Сергей Дягилев покорил Европу русским искусством «Он умел заставить плясать даже камни». Как Сергей Дягилев покорил Европу русским искусством

Сергей Дягилев называл себя бездарностью и шаралатаном

СНОБ
Анатомия робособаки Анатомия робособаки

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

ТехИнсайдер
3 причины, по которым искусственный интеллект (пока) не заменит живых художников 3 причины, по которым искусственный интеллект (пока) не заменит живых художников

Почему ИИ не может выиграть конкуренцию с человеком в творчестве?

Inc.
Большая перемена Большая перемена

Облачные решения позволяют удаленно контролировать работу техники

Men Today
Этим можно улучшить здоровье! Открыты новые полезные свойства йоги Этим можно улучшить здоровье! Открыты новые полезные свойства йоги

Йога и регулярные тренировки поддерживает здоровье определенных органов

ТехИнсайдер
Как правильно фотографировать автомобиль Как правильно фотографировать автомобиль

Для продажи нужно хорошо сфотографировать автомобиль. Так как же это сделать?

4x4 Club
Интимный секрет викторианской эпохи: как дамы в громоздких платьях ходили в туалет Интимный секрет викторианской эпохи: как дамы в громоздких платьях ходили в туалет

Что ж, раскроем главный секрет женской гигиены XIX века

ТехИнсайдер
Краткий путеводитель по гангстерским машинам всех времён и народов Краткий путеводитель по гангстерским машинам всех времён и народов

Гангстеры тоже люди, и им тоже нужно на чём-то ездить

4x4 Club
Почему человеку нравятся кошки Почему человеку нравятся кошки

Задумывались ли вы когда-нибудь, почему именно нам нравятся коты?

ТехИнсайдер
«Под многолетним слоем пыли»: история одной семьи, где родился ребенком с аутизмом «Под многолетним слоем пыли»: история одной семьи, где родился ребенком с аутизмом

С самого детства Эмили ее родители понимали, что девочка не может выразить себя

Forbes
Как не впасть в зависимость от смартфона: установите для себя разумные ограничения Как не впасть в зависимость от смартфона: установите для себя разумные ограничения

Как не превратить смартфон в источник лишнего стресса?

Psychologies
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
Бесперебойные поставки Бесперебойные поставки

Как производство сахара остается стабильным в новой реальности

РБК
Ошибка релоканта Ошибка релоканта

Нужно разобраться с тем, как начинать новую жизнь. Как бы она ни называлась

Men Today
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
Преждевременная эякуляция — или почему мужчины быстро кончают Преждевременная эякуляция — или почему мужчины быстро кончают

Сексуальная жизнь - дело непростое

ТехИнсайдер
Толкование снов: о чем говорит ваше бессознательное — познайте себя Толкование снов: о чем говорит ваше бессознательное — познайте себя

Способны ли мы узнать глубину нашей личности благодаря снам?

Psychologies
За версту видно За версту видно

Откуда мы знаем, что рак — это рак

N+1
Эмануэле Поллини: «Здесь сконцентрирована культура всего мира» Эмануэле Поллини: «Здесь сконцентрирована культура всего мира»

Талантливый итальянец с русской душой ворвался на ресторанный рынок Москвы

Bones
Шесть реально смешных новогодних конкурсов и один — алкогольный (тоже смешной) Шесть реально смешных новогодних конкурсов и один — алкогольный (тоже смешной)

Реально смешные новогодние конкурсы!

Maxim
Ёлочные человечки Ёлочные человечки

Хотим познакомить вас с теми, кто наделяет душой ёлочные игрушки

Новый очаг
Философия в комиксах: топ-5 фактов о «Хронозисе» таинственного мыслителя Резы Негарестани Философия в комиксах: топ-5 фактов о «Хронозисе» таинственного мыслителя Резы Негарестани

Комикс «Хронозис» — калейдоскоп из философских размышлений о природе времени

ТехИнсайдер
Как простить обиду: 12 полезных советов — узнайте прямо сейчас Как простить обиду: 12 полезных советов — узнайте прямо сейчас

Советы, которые помогут простить обидчика

Psychologies
Без полиции Без полиции

Как правильно оформить европротокол при ДТП

Лиза
Для чего повару бокал Для чего повару бокал

Вино работает как второй соус — может удачно подчеркнуть блюдо или наоборот

Bones
5 ученых, ставших писателями-фантастами 5 ученых, ставших писателями-фантастами

Часто ли научная фантастика пересекается с реальной наукой?

Maxim

Биография знаменитого прозаика Андрея Платонова была не без трагедий

ТехИнсайдер
Напряженная семейная драма Мэри Бет Кин «Да — тогда и сейчас» Напряженная семейная драма Мэри Бет Кин «Да — тогда и сейчас»

Отрывок из семейной драме о неровном срыве

СНОБ
Открыть в приложении