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

Ген, найденный у долгожителей, омолаживает сердце на 10 лет Ген, найденный у долгожителей, омолаживает сердце на 10 лет

Ученые обнаружили полезную мутацию, которая задерживает старение сердца

ТехИнсайдер
Джакпот Джакпот

«Москвичи» как гости столицы

Автопилот
Почему не уходит вес: самые популярные ошибки худеющих Почему не уходит вес: самые популярные ошибки худеющих

Вредные советы и главные ошибки, которые мешают всем худеющим

ТехИнсайдер
Осторожно, опасное саморазвитие: как распознать некачественный тренинг личностного роста — 5 признаков Осторожно, опасное саморазвитие: как распознать некачественный тренинг личностного роста — 5 признаков

Какие подводные камни могут ожидать на пути самосовершенствования?

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

Есть ли польза от картофеля?

ТехИнсайдер
Эмпатия, честность и уважение: 10 особенностей хороших родителей — мнение психоаналитика Эмпатия, честность и уважение: 10 особенностей хороших родителей — мнение психоаналитика

Какие качества отличают хороших родителей?

Psychologies
Серотонин, останьтесь Серотонин, останьтесь

Почему серотониновая теория депрессии идет ко дну?

N+1
Закусывать надо!.. Но правильно Закусывать надо!.. Но правильно

6 продуктов, которые нельзя совмещать с алкоголем

Лиза
Что посмотреть родителям, чтобы лучше понимать детей: 6 российских и зарубежных фильмов Что посмотреть родителям, чтобы лучше понимать детей: 6 российских и зарубежных фильмов

Фильмы, которые стоит посмотреть родителям как маленьких детей, так и подростков

Psychologies
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
«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
Польза или пиар Польза или пиар

Какую косметику выпускают звезды Голливуда (разбираем состав с экспертом)

Лиза
Как создавалось золотое бикини принцессы Леи — один из самых знаменитых костюмов в кино Как создавалось золотое бикини принцессы Леи — один из самых знаменитых костюмов в кино

Как появился образ принцессы Леи в бикини и из чего оно было сделано

Правила жизни
Мексиканские маски смерти, полная Луна и гламурный Островский. Интервью с режиссером Данилом Чащиным Мексиканские маски смерти, полная Луна и гламурный Островский. Интервью с режиссером Данилом Чащиным

Режиссер Данил Чащин рассказал о том, могут ли спасти брак жестокие игры

СНОБ
Можно ли увеличить выработку серотонина самостоятельно Можно ли увеличить выработку серотонина самостоятельно

Концепция "повышения" уровня серотонина может показаться привлекательной

ТехИнсайдер
Адам Драйвер Адам Драйвер

Адам Драйвер – о своей роли профессора Глэдни в «Белом шуме»

Grazia
Как крупнейший в России производитель майонеза создал растительную котлету, которая принесла ему 350 млн руб. за год и вывела на рынок ОАЭ Как крупнейший в России производитель майонеза создал растительную котлету, которая принесла ему 350 млн руб. за год и вывела на рынок ОАЭ

Как руководство «Эфко» плевалось от очередной неудачной пробной котлеты

Inc.
Как простить обиду: 12 полезных советов — узнайте прямо сейчас Как простить обиду: 12 полезных советов — узнайте прямо сейчас

Советы, которые помогут простить обидчика

Psychologies
«Все вернется»: почему мы верим в карму — психологический аспект «Все вернется»: почему мы верим в карму — психологический аспект

Есть ли научное подтверждение нашей вере в карму?

Psychologies

Биография знаменитого прозаика Андрея Платонова была не без трагедий

ТехИнсайдер
GAC GS8. Land Cruiser для непритязательных GAC GS8. Land Cruiser для непритязательных

GAC GS8: легкий кузов и алюминиевый турбомотор

4x4 Club
«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
Гало-орбита: в ожидании полета человека Гало-орбита: в ожидании полета человека

Где можно сделать пересадку на Луну

Наука
Центральный федеральный округ Центральный федеральный округ

Центральный округ лидирует в первую очередь — по обороту

Правила жизни
Она носила мужчин на руках: Леди Геркулес - самая сильная женщина XIX века Она носила мужчин на руках: Леди Геркулес - самая сильная женщина XIX века

Не все девушки в мире отличались своей хрупкостью и женственностью

ТехИнсайдер
О чём говорят на кухне О чём говорят на кухне

Павел Кейв — о том, какой путь прошёл, чтобы построить бренд мирового уровня

Robb Report
6 признаков грядущего развода: проверьте ваши отношения 6 признаков грядущего развода: проверьте ваши отношения

Как правильно поговорить с партнером и расставить все точки над i?

Psychologies
Владимир Вдовиченков: Владимир Вдовиченков:

"Хочу быть богатым и знаменитым и ничего для этого не делать"

Караван историй
«Джеймс Уэбб» и сердце Млечного Пути: главные научные достижения — 2022 «Джеймс Уэбб» и сердце Млечного Пути: главные научные достижения — 2022

Пять самых заметных достижений науки в 2022 году

Forbes
Открыть в приложении