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

До встречи в клубе 2,02 MAX До встречи в клубе 2,02 MAX

История рождения и крушения легенды под названием «Конкорд»

GQ
Успеть в последний момент Успеть в последний момент

Несколько маршрутов, куда можно отправиться в каникулы с семьей

Лиза
Ребята не промах Ребята не промах

Мы предлагаем этой зимой обратить внимание на биатлон

Men Today
Никола Фанетти:«Важно уважать землю и море, но никогда не забывать о человеке» Никола Фанетти:«Важно уважать землю и море, но никогда не забывать о человеке»

Николо Фанетти — как в Италии ресторанный бизнес работает с фермерами

Bones
Лучшие сайты для скачивания музыки: топ-7 Лучшие сайты для скачивания музыки: топ-7

Мы собрали лучшие сайты для скачивания музыки, которые работают в России

CHIP
Как сделать правильный выбор: 5 шагов к верному решению — советы экспертов Как сделать правильный выбор: 5 шагов к верному решению — советы экспертов

Упражнения, которые помогут найти путь к хорошему выбору — чего бы он ни касался

Psychologies
Сибирский федеральный округ Сибирский федеральный округ

Здесь растет промышленность, а за ней — экономические показатели региона

Правила жизни
Последний в своем роде Последний в своем роде

Bugatti прощается с эпохой 16-цилиндровых моторов

Автопилот
Откуда берется страх смерти и как его преодолеть? Откуда берется страх смерти и как его преодолеть?

Почему так важно говорить о смерти — особенно с теми, кто к ней близок?

Psychologies
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
Уроки санскрита: что такое «кама мута» и как найти любовь в мелочах Уроки санскрита: что такое «кама мута» и как найти любовь в мелочах

Быть движимым любовью — что это за чувство и как оно наполняет жизнь смыслом?

Forbes
Отцовский инстинкт: почему не все мужчины выражают любовь к детям Отцовский инстинкт: почему не все мужчины выражают любовь к детям

От чего зависит родительская привязанность?

Psychologies
«Серебряный воробей»: книга с рекомендациями от клуба Опры Уинфри «Серебряный воробей»: книга с рекомендациями от клуба Опры Уинфри

Отрывок из книги «Серебряный воробей» американской писательницы Тайари Джонс

Forbes
8 поводов, из-за которых вы ссоритесь и 8 способов быстро помириться: это работает! 8 поводов, из-за которых вы ссоритесь и 8 способов быстро помириться: это работает!

Советы для всех, кто хочет найти способ быстро помириться с любимым

VOICE
Азиатский fusion Азиатский fusion

Азиатский фьюжн подарил миру немало гастрономических гибридов

Bones
Наука забивать: 5 увлекательных биографий великих тренеров по футболу Наука забивать: 5 увлекательных биографий великих тренеров по футболу

Истории тренеров, которые вырастили ни одно поколение звезд футбола

Maxim
«Пловчихи»: как две спортсменки из Сирии бежали от войны через Средиземное море «Пловчихи»: как две спортсменки из Сирии бежали от войны через Средиземное море

«Пловчихи» — история о том, как сложно начать новую жизнь в другой стране

Forbes
Как приготовить компост в домашних условиях своими руками: пошаговый разбор Как приготовить компост в домашних условиях своими руками: пошаговый разбор

О грядущем садоводческом сезоне стоит подумать уже сейчас и приготовить компост

ТехИнсайдер
Пятнадцать натуральных средств для омоложения Пятнадцать натуральных средств для омоложения

Предотвратить мелкие «возрастные» неприятности можно и без помощи специалистов

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

Эти огромные ягоды полезны для здоровья и фигуры

VOICE
В поисках потустороннего мира: откуда у людей возникает тяга к мистике В поисках потустороннего мира: откуда у людей возникает тяга к мистике

Отрывок из книги «Битвы с экстрасенсами» — о мире ясновидящих и тарологов

Forbes
Его глаза: как найти и потерять мужа в отеле Его глаза: как найти и потерять мужа в отеле

Гостья отеля была уверена, что живет с бывшим мужем, но все оказалось иначе

Правила жизни
Психология проклятий: как не стать жертвой темной магии Психология проклятий: как не стать жертвой темной магии

Где магия, а где психология? И как же защититься от темной энергии?

Psychologies
Конфетки на ёлке Конфетки на ёлке

Как мешок съеденных конфет повлияет на вашего ребёнка?

Здоровье
Орфография лунных названий Орфография лунных названий

Что делать, если в названии объектов Вселенной не одно слово, а несколько?

Наука и жизнь
«Я рокер по натуре!» «Я рокер по натуре!»

Филипп Киркоров о самых необычных новогодних подарках

ЖАРА Magazine
«Позволяйте проявлять самостоятельность»: 9 советов родителям детей с сильным характером «Позволяйте проявлять самостоятельность»: 9 советов родителям детей с сильным характером

Важнее всего, чтобы ребенок чувствовал, что вы его понимаете

Psychologies
«Социум — третий родитель»: как общество наносит ребенку психологические травмы «Социум — третий родитель»: как общество наносит ребенку психологические травмы

Как и почему общество травмирует ребенка?

Psychologies
С легким годом! С легким годом!

Каждый раз в новогоднюю ночь со всеми нами происходит что-то необычное

VOICE
Актриса Софья Лебедева: «Съемки для Netflix — это четкий отработанный механизм, функционирующий без накладок» Актриса Софья Лебедева: «Съемки для Netflix — это четкий отработанный механизм, функционирующий без накладок»

«Сноб» поговорил с актрисой Софьей Лебедевой об опыте съемок в сериалах

СНОБ
Открыть в приложении