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

Страшная песенка про пять минут Страшная песенка про пять минут

Почему часы — атрибут смерти и воплощение быстротечности жизни?

Вокруг света
Любятинка и Рома Штайн Любятинка и Рома Штайн

Блиц-опрос с Ромой Штайном и Любятинкой

ЖАРА Magazine
Пеле, Артемьев, Вествуд: нормально ли оплакивать знаменитостей? Пеле, Артемьев, Вествуд: нормально ли оплакивать знаменитостей?

Что думают психологи о скорби по знаменитостям?

Psychologies
Петр Великий: этих фактов о великом императоре вы точно не найдете в школьных учебниках Петр Великий: этих фактов о великом императоре вы точно не найдете в школьных учебниках

Факты о Петре I, которые не попали в учебники

TechInsider
Математика для бизнеса Математика для бизнеса

Зачем алгебраисты усовершенствовали бухгалтерский учет

N+1
7 коктейлей с водкой, которые станут главными героями любого праздничного стола 7 коктейлей с водкой, которые станут главными героями любого праздничного стола

Водка — лучшая основа для коктейлей

TechInsider
Сорняки в электрохимии Сорняки в электрохимии

Опасный инвазивный вид — борщевик — может служить сырьем для батарей

Наука
Вечнодвижущаяся машина Вечнодвижущаяся машина

Вечный двигатель можно изобрести только в монастыре

Наука
В чем сложности с разблокировкой активов россиян в Euroclear В чем сложности с разблокировкой активов россиян в Euroclear

В Euroclear зависла большая часть замороженных в западных депозитариях активов

Forbes
Что делать, если у вас обнаружили ВИЧ: руководство по лечению Что делать, если у вас обнаружили ВИЧ: руководство по лечению

ВИЧ: где можно сдать тест? Как проходит лечение? Какие симптомы у заболевания?

Psychologies
Встречают по одежке… и провожают тоже: что такое фейсизм и чем он опасен Встречают по одежке… и провожают тоже: что такое фейсизм и чем он опасен

Можно ли выносить суждения о людях лишь по их лицам?

Psychologies
Доброта по-американски Доброта по-американски

Комедии Джона Хьюза и хорошее отношение к подросткам

Weekend
Серотонин, останьтесь Серотонин, останьтесь

Почему серотониновая теория депрессии идет ко дну?

N+1
5 французских способов повысить самооценку — попробуйте сами 5 французских способов повысить самооценку — попробуйте сами

Как француженкам удается всегда оставаться довольными собой

Psychologies
Профессиональная деформация: как работа меняет наше восприятие мира Профессиональная деформация: как работа меняет наше восприятие мира

Как привычная работа может менять психологию и личность человека

Forbes
Как стирать шубу из искусственного меха: базовые правила по уходу, которые сохранят идеальный внешний вид вещи Как стирать шубу из искусственного меха: базовые правила по уходу, которые сохранят идеальный внешний вид вещи

Рассказываем об основных правилах ухода за верхней одеждой из экомеха

TechInsider
«Уже и пальто подать нельзя»: как деловой этикет помогает избегать харассмента «Уже и пальто подать нельзя»: как деловой этикет помогает избегать харассмента

Почему проявления вежливости могут быть неуместными

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?

TechInsider
Четыре жизни Курдистана Четыре жизни Курдистана

Ждут ли на Ближнем Востоке курдское государство

Эксперт
Миома и саркома матки: что нужно знать об этих заболеваниях каждой женщине? Миома и саркома матки: что нужно знать об этих заболеваниях каждой женщине?

Миома матки: симптомы заболевания, диагностика и факторы риска

Psychologies
Накануне праздников. Степан Степанян и правила форсирования водных преград Накануне праздников. Степан Степанян и правила форсирования водных преград

Как говорится в таких случаях, не пытайтесь повторить...

4x4 Club
Без истощения: как не допустить эмоционального выгорания Без истощения: как не допустить эмоционального выгорания

Как справиться с выгоранием с помощью правил и внимания к жизненному балансу

Psychologies
Чагырские неандертальцы побили мировой рекорд Чагырские неандертальцы побили мировой рекорд

Односемейный памятник доисторической культуры

Наука
И грянул Гром И грянул Гром

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

СНОБ
Как не сесть в лужу и выйти из сложной ситуации путем импровизации Как не сесть в лужу и выйти из сложной ситуации путем импровизации

Как во время выступления импровизация может помочь вам

Inc.
Ега-биха и родная речь Ега-биха и родная речь

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

Grazia
Как выбрать и подготовить бокалы для шампанского Как выбрать и подготовить бокалы для шампанского

Почему для шампанского нужны специальные бокалы?

Maxim
Новый русский Новый русский

Правда ли, что мы стали менее вежливыми?

Grazia
Маршрутизация на дому: как настроить роутер? Маршрутизация на дому: как настроить роутер?

Rак настроить роутер, чтобы он раздавал интернет на все устройства в вашей сети

CHIP
Великая сила блаженного тупняка: почему ничего не хотеть — это нормально Великая сила блаженного тупняка: почему ничего не хотеть — это нормально

Почему установка «быстрее! выше! сильнее!» — это не всегда хорошо

Maxim
Открыть в приложении