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

Второй пол Второй пол

Феминистская классика о том, как из женщины сделали «другой» пол

kiozk originals
Его судили за личную жизнь и его хвалил Тарковский. Факты о режиссере Сергее Параджанове Его судили за личную жизнь и его хвалил Тарковский. Факты о режиссере Сергее Параджанове

Сергей Параджанов — представитель волны украинского поэтического кино

ТехИнсайдер
Как воспитывать ребенка в интернет-эпоху? Советы ученых Как воспитывать ребенка в интернет-эпоху? Советы ученых

Когда телевизора может быть много? А как говорить с подростками о порно?

ТехИнсайдер
Анна Ахматова: сложное сердце Анна Ахматова: сложное сердце

Можно ли поведать историю Анны Ахматовой через ароматы?

СНОБ
Поучиться у Жюля Верна и Гибсона: где обитают самые фантастические идеи для бизнеса Поучиться у Жюля Верна и Гибсона: где обитают самые фантастические идеи для бизнеса

Почему научфан полезно читать всем и какие технологии ждут нас завтра

Forbes
Как установить приложение на Android, если его нет в магазине? Как установить приложение на Android, если его нет в магазине?

Два рабочих варианта добавления отсутствующего во встроенном магазине софта

ТехИнсайдер
Валерий Фокин: Валерий Фокин:

Валерий Фокин делится воспоминаниями о начале своей карьеры

Караван историй
5 книг, которые считаются “проклятыми” 5 книг, которые считаются “проклятыми”

Книги, которые обвинялись в безумии и смертях своих хозяев

ТехИнсайдер
Худеть к Новому году опасно для здоровья. 8 полезных альтернатив экспресс-диетам Худеть к Новому году опасно для здоровья. 8 полезных альтернатив экспресс-диетам

Какие привычки стоит добавить в свою жизнь, чтобы найти гармонию со своим телом?

Psychologies
Картошка вредная? Вот почему не нужно бояться этого овоща Картошка вредная? Вот почему не нужно бояться этого овоща

Есть ли польза от картофеля?

ТехИнсайдер
Кто и где придумал футбол? История популярнейшей игры Кто и где придумал футбол? История популярнейшей игры

Кому мы благодарны за появление игры, за которой следят миллионы!

ТехИнсайдер
Приседания: элементарно и эффективно. Неожиданная польза простого упражнения Приседания: элементарно и эффективно. Неожиданная польза простого упражнения

Мало кто знает, насколько приседания полезны для организма и здоровья

Лиза
Нормальная родня: как кино учит нас здоровым отношениям Нормальная родня: как кино учит нас здоровым отношениям

Как сценаристы и режиссеры по-новому показывают родственные связи

Forbes
Нужный из Нижнего Нужный из Нижнего

«Соболь NN» в контексте точечной застройки мегаполиса

Автопилот
Как понять, что вас не слушают: 3 общие фразы — неожиданные выводы ученых Как понять, что вас не слушают: 3 общие фразы — неожиданные выводы ученых

Слушать и слышать — не одно и то же

Psychologies
Закон равновесия Закон равновесия

Интерьер загородного семейного особняка в стиле контемпорари

SALON-Interior
Дмитрий Захаров: «Комитет охраны мостов». Книга Сибири Дмитрий Захаров: «Комитет охраны мостов». Книга Сибири

Отрывок из остросоциального романа о Сибири

СНОБ
Как измерить душу, травму и стресс: все о доказательной психотерапии Как измерить душу, травму и стресс: все о доказательной психотерапии

Как выбрать психотерапевта и не обмануться в нем?

Psychologies
Лучшие новогодние и рождественские хорроры и триллеры Лучшие новогодние и рождественские хорроры и триллеры

Хорроры на тот случай, если 2022 год тебя вообще не напугал

Maxim
Как увеличить скорость интернета: 10 способов Как увеличить скорость интернета: 10 способов

Как увеличить скорость интернета через роутер и при прямом подключении к сети

CHIP
Как сепарироваться от родителей: 5 шагов — проверьте себя Как сепарироваться от родителей: 5 шагов — проверьте себя

Как правильно сепарироваться и при этом сохранить хорошие отношения с семьей

Psychologies
Яна Гладких: Яна Гладких:

Как Яна Гладких совмещает в себе две профессии — актрисы и режиссера

Караван историй
Новые имена славянского фэнтези, которые стоит знать не только поклонникам жанра Новые имена славянского фэнтези, которые стоит знать не только поклонникам жанра

Пять фэнтези циклов, которые прогремели в последние годы

Maxim
Создан клеточный «клей» для регенерации тканей, заживления ран и восстановления нервов Создан клеточный «клей» для регенерации тканей, заживления ран и восстановления нервов

Открытие представляет собой важный шаг к созданию регенеративной медицины

ТехИнсайдер
Как выбрать и подготовить бокалы для шампанского Как выбрать и подготовить бокалы для шампанского

Почему для шампанского нужны специальные бокалы?

Maxim
Найдено многообещающее средство от депрессии. Секрет — в сочетании медикамента и компьютерной программы Найдено многообещающее средство от депрессии. Секрет — в сочетании медикамента и компьютерной программы

Как простые упражнения на компьютере могут помочь в лечении депрессии

Psychologies
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
Дорого и долго. 5 мифов о здоровом питании Дорого и долго. 5 мифов о здоровом питании

Переход на ЗОЖ будет легким и приятным, если избавиться от стереотипов

Лиза
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
Как агроном-самоучка вырастил из теплицы на даче семеноводческий комплекс Как агроном-самоучка вырастил из теплицы на даче семеноводческий комплекс

Василий Блокин-Мечталин вдохнул в подмосковную деревню Старое новую жизнь

Forbes
Открыть в приложении