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

Как поссорились амхарцы и тиграи Как поссорились амхарцы и тиграи

Гражданская война в Эфиопии и ее причины

Наука
Пустыня истории Пустыня истории

Что «Лоуренс Аравийский» объясняет о людях, решивших, что они важнее, чем мир

Weekend
Мария Ромчанова, Александра Шумилова: Cила в смешанных командах, в гендерном балансе Мария Ромчанова, Александра Шумилова: Cила в смешанных командах, в гендерном балансе

Чем женский стиль управления отличается от мужского?

СНОБ
Для любителей умных метафор: как «1899» стал шоу, в котором ничего не происходит Для любителей умных метафор: как «1899» стал шоу, в котором ничего не происходит

«1899»: сериал, в котором интеллектуальных разговоров больше, чем драмы

Forbes
Отрывок из сборника мистических историй «Однажды темной зимней ночью...» Отрывок из сборника мистических историй «Однажды темной зимней ночью...»

Отрывок из сборника историй, вдохновленных Диккенсом и Джеймсом

СНОБ
Вот как смартфоны влияют на развитие ОКР у детей Вот как смартфоны влияют на развитие ОКР у детей

Чем для детей опасно неконтролируемое использование гаджетов?

ТехИнсайдер
Снеживиночка и внучка Деда Мороза: что мы знаем о главном женском зимнем персонаже Снеживиночка и внучка Деда Мороза: что мы знаем о главном женском зимнем персонаже

Forbes Woman рассказывает о снегурочке и о других женских зимних персонажах

Forbes
Скрываем последствия бурной ночи: 6 способов избавиться от запаха перегара Скрываем последствия бурной ночи: 6 способов избавиться от запаха перегара

Чтобы скрыть факт попойки, используйте эти хитрости!

ТехИнсайдер
Россия без мяса. Часть 2. Как вегетарианцы поругались из-за клопов и встретили революцию Россия без мяса. Часть 2. Как вегетарианцы поругались из-за клопов и встретили революцию

Как вегетарианцам удалось сделать свою кухню популярной в Российской империи

СНОБ
«Киллинг-фича»: технологические фишки в социальных сетях, о которых вы не знали «Киллинг-фича»: технологические фишки в социальных сетях, о которых вы не знали

Рассказываем, как соцсети интегрируют инновационные разработки в свой интерфейс

ТехИнсайдер
Истина — в спорах Истина — в спорах

Что делать, когда руководителей двое?

Bones
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
Семь китайских клонов, копирующих премиальные автомобили Семь китайских клонов, копирующих премиальные автомобили

Некоторые из наиболее смелых китайских подражателей премиальным авто

4x4 Club
Как сохранить номера при продаже автомобиля? Как сохранить номера при продаже автомобиля?

Автовладельцы могут сохранить за собой прежние номерные знаки при продаже авто

РБК
10 автомобилей, которые мог бы выпустить ЗИЛ: нереализованные проекты знаменитого завода 10 автомобилей, которые мог бы выпустить ЗИЛ: нереализованные проекты знаменитого завода

Мы решили вспомнить самые интересные и редкие разработки ЗИЛ

ТехИнсайдер
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
Лепят творят малюют Лепят творят малюют

Мечта Уолта Диснея сбылась: анимация превратилась в серьезную индустрию

Men Today
Инженеры Toyota используют накладные ногти и наколенники, чтобы улучшить эргономику интерьера Инженеры Toyota используют накладные ногти и наколенники, чтобы улучшить эргономику интерьера

Процесс создания интерьера гораздо сложнее, чем вы думаете

4x4 Club
Как рассказать детям о сексе: типичные ошибки, советы, лайфхаки Как рассказать детям о сексе: типичные ошибки, советы, лайфхаки

Какие фразы не стоит произносить во время разговоров с детьми о сексе

Psychologies
Олово для европейской бронзы 2000 лет назад добывали в горах Узбекистана Олово для европейской бронзы 2000 лет назад добывали в горах Узбекистана

Подводные раскопки корабля, затонувшего у побережья Турции 2000 лет назад

ТехИнсайдер
Приволжский федеральный округ Приволжский федеральный округ

За первую половину 2022-го показатели бизнеса выросли в среднем на 11,5%

Правила жизни
3 причины, по которым искусственный интеллект (пока) не заменит живых художников 3 причины, по которым искусственный интеллект (пока) не заменит живых художников

Почему ИИ не может выиграть конкуренцию с человеком в творчестве?

Inc.
Вот что точно не ели динозавры: удивительные факты! Вот что точно не ели динозавры: удивительные факты!

Какие виды динозавров хрустели твердыми костями, а какие ели более мягкую пищу?

ТехИнсайдер
Владимир Вдовиченков: Владимир Вдовиченков:

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

Караван историй
Наташа Власова: «После развода я с наслаждением открыла для себя целый мир и себя в нём» Наташа Власова: «После развода я с наслаждением открыла для себя целый мир и себя в нём»

Наташа Власова откровенно рассказала о браке, потере себя и новой жизни

Здоровье
Что делать, если запотело пластиковое окно? Что делать, если запотело пластиковое окно?

Почему окна запотевают таким странным образом и как от этого избавиться

ТехИнсайдер
Как отличить сатанинскую звезду от православной: главные факты о пентаграмме Как отличить сатанинскую звезду от православной: главные факты о пентаграмме

Пятиконечной звезде минимум пять с половиной тысяч лет

Maxim
Что необходимо знать о проезжей части Что необходимо знать о проезжей части

Чем отличаются «Проезжая часть» и «Дорога»

РБК
Все уровни беспилотности Все уровни беспилотности

Из пункта А в пункт Б выехал автомобиль — казалось бы, что может быть проще?

ТехИнсайдер
Найти гадалок, доставить бабочек в Куршевель: консьерж — о запросах Найти гадалок, доставить бабочек в Куршевель: консьерж — о запросах

Консьерж-службы: внутренняя кухня и самые экзотические запросы жильцов

РБК
Открыть в приложении