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

Танцевальная чума: как танец убивал людей и поднимал демографию Танцевальная чума: как танец убивал людей и поднимал демографию

Танцевальная чума 1518 года

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

Регулярное употребление кофе может оказаться полезным для женщин

ТехИнсайдер
Отрывок из романа Джеймса Хогга, впервые переведенного на русский Отрывок из романа Джеймса Хогга, впервые переведенного на русский

Отрывок из истории Джеймса Хогга о жестоких преступлений XVII–XVIII веков

СНОБ
Настоящий оружейный барон: кто такой Виктор Бут, которого Россия освободила из американской тюрьмы Настоящий оружейный барон: кто такой Виктор Бут, которого Россия освободила из американской тюрьмы

Виктор Бут: рассказываем о самом известном российском заключенном

Maxim
«Свобода жутко энергозатратна»: Александра Маринина о темных временах и новом романе «Свобода жутко энергозатратна»: Александра Маринина о темных временах и новом романе

Александра Маринина — о том, как современные детективы раздвигают жанровые рамки

Forbes
Анатомия робособаки Анатомия робособаки

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

ТехИнсайдер
Дмитрий Захаров: «Комитет охраны мостов». Книга Сибири Дмитрий Захаров: «Комитет охраны мостов». Книга Сибири

Отрывок из остросоциального романа о Сибири

СНОБ
«Треугольник печали»: как победитель Канн пытается поженить капитализм и гендер «Треугольник печали»: как победитель Канн пытается поженить капитализм и гендер

«Треугольник печали» — кино о связи экономической системы и гендера

Forbes
Как легко уйти с нелюбимой работы и быстро найти новую: топ-лайфхаки от HR-эксперта Как легко уйти с нелюбимой работы и быстро найти новую: топ-лайфхаки от HR-эксперта

Как правильно и безболезненно расстаться с работой

VOICE
11000 лет назад мамонтов в Европе погубили не люди, а леса 11000 лет назад мамонтов в Европе погубили не люди, а леса

Ученые считают, что не охота стала главной причиной вымирания мегафауны

ТехИнсайдер
«Идол, защищайся!» «Идол, защищайся!»

Культ образов и иконоборческое насилие в Средние века

N+1
Образ жизни Образ жизни

Петр Аксенов устроил в квартире на Адмиралтейской набережной светский салон

Собака.ru
Взгляд назад. 53 года Chevrolet Blazer Взгляд назад. 53 года Chevrolet Blazer

Chevrolet Blazer прошёл путь от внедорожника до электрического кроссовера

4x4 Club
Почему дети плохо учатся Почему дети плохо учатся

Как родителям помочь своему ребенку полюбить тот или иной предмет

СНОБ
Стабильность в эпоху потрясений Стабильность в эпоху потрясений

Как российские и мировые компании пытаются быть устойчивыми

РБК
Как очистить память на айфоне: 7 способов Как очистить память на айфоне: 7 способов

Как избавиться от ненужных приложений и файлов на айфоне?

CHIP
Зинаида Кириенко: Зинаида Кириенко:

Москва приняла меня со второго раза

Коллекция. Караван историй
Как привести в порядок пищевые привычки: советы диетолога Как привести в порядок пищевые привычки: советы диетолога

Как понять, что наш рацион изменился в худшую сторону?

Psychologies
Ега-биха и родная речь Ега-биха и родная речь

Рассказ, в котором автор исследует путь блудной родной речи к отчему дому

Grazia
Пойми меня, если сможешь Пойми меня, если сможешь

Почему мы говорим на одном языке, но часто не понимаем друг друга?

Grazia
Закусывать надо!.. Но правильно Закусывать надо!.. Но правильно

6 продуктов, которые нельзя совмещать с алкоголем

Лиза
Инцест, абьюз, сексуальное насилие: почему так трудно вспоминать детские травмы Инцест, абьюз, сексуальное насилие: почему так трудно вспоминать детские травмы

Как осознание произошедшего становится первым шагом к исцелению?

Psychologies
Возрождаем традиции: собираем гостей на роскошное чаепитие Возрождаем традиции: собираем гостей на роскошное чаепитие

Как подготовиться к чаепитию

Караван историй
«Джеймс Уэбб» увидел самые далекие галактики: они возникли через 325 миллионов лет после Большого взрыва «Джеймс Уэбб» увидел самые далекие галактики: они возникли через 325 миллионов лет после Большого взрыва

Так близко к началу Вселенной человечество еще не подходило

ТехИнсайдер
Вот что на самом деле является искусственным интеллектом — вы сильно ошибались на этот счет Вот что на самом деле является искусственным интеллектом — вы сильно ошибались на этот счет

На самом деле настоящий ИИ гораздо менее распространен, чем вы думаете

ТехИнсайдер
Одна балерина и два великих князя Одна балерина и два великих князя

Матильде Кшесинской не раз доводилось оказываться в центре различных скандалов

Дилетант
Правила андрагогики и пирамида Дилтса: как эффективно учиться во взрослом возрасте Правила андрагогики и пирамида Дилтса: как эффективно учиться во взрослом возрасте

Какие лайфхаки помогут нашему мозгу активнее усваивать информацию

Forbes
Непечатное дело Непечатное дело

Скандалы, последние годы гремевшие в российской книжной индустрии

Правила жизни
Одна вокруг света: «Замок принцессы» на пляже и старинный город Олинда Одна вокруг света: «Замок принцессы» на пляже и старинный город Олинда

197-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Параиба

Forbes
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
Открыть в приложении