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

Вначале было слово Вначале было слово

Ася Штейн — о том, чему мы можем поучиться у древних греков

Seasons of life
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
Плевое дело! Плевое дело!

Как лечить ячмень и что делать, чтобы проблема не повторялась

Лиза
Как перестать переживать, что подумают другие: 8 важных советов — прислушайтесь к ним Как перестать переживать, что подумают другие: 8 важных советов — прислушайтесь к ним

Как прислушиваться к дельным советам и игнорировать непрошеную критику?

Psychologies
Как правильно установить роутер в квартире: наши советы и рекомендации Как правильно установить роутер в квартире: наши советы и рекомендации

Выбор места для роутера определить качество покрытия Wi-Fi у вас в доме

CHIP
Такие разные Маргариты Такие разные Маргариты

Какой была королева Маргарита у творцов разных эпох?

Дилетант
Наращивание ресниц: что нужно узнать перед тем, как решиться Наращивание ресниц: что нужно узнать перед тем, как решиться

Наращивание ресниц: как найти компетентного мастера и когда ресницы пора снимать

VOICE
Почему дети плохо учатся Почему дети плохо учатся

Как родителям помочь своему ребенку полюбить тот или иной предмет

СНОБ
Южный федеральный округ Южный федеральный округ

Малое и среднее предпринимательство на юге серьезно пострадало из-за кризиса

Правила жизни
За голову этой девушки немцы давали целое состояние: чем была так опасна советская партизанка «Бандит Катя» За голову этой девушки немцы давали целое состояние: чем была так опасна советская партизанка «Бандит Катя»

Как появилась «Бандит Катя» и почему её так боялись немцы

ТехИнсайдер
Кампания для Маска: как в США крупный бизнес участвует в выборах Кампания для Маска: как в США крупный бизнес участвует в выборах

Политолог Ян Веселов — о влиянии крупного бизнеса на выборы в США

Forbes
Взрослые дети и зрелые родители: 14 советов, как наладить общение Взрослые дети и зрелые родители: 14 советов, как наладить общение

Почему мы раздражаемся на наших родителей?

Psychologies
Лепят творят малюют Лепят творят малюют

Мечта Уолта Диснея сбылась: анимация превратилась в серьезную индустрию

Men Today
Что значат наши отношения с деньгами: 5 примеров — изучите себя Что значат наши отношения с деньгами: 5 примеров — изучите себя

По тому, как люди относятся к деньгам, можно определить их образ мышления

Psychologies
Почему мы забываем плохое Почему мы забываем плохое

Ученые и врачи рассказывают, почему и как «время лечит»

Maxim
5 книг о Тбилиси для влюбленных в Грузию 5 книг о Тбилиси для влюбленных в Грузию

Пять книг о красочном Тбилиси

СНОБ
Как избавиться от отеков? 6 эффективных лайфхаков Как избавиться от отеков? 6 эффективных лайфхаков

Как убрать лишнюю воду из организма и перестать отекать

Правила жизни
«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
Чудо Хануки Чудо Хануки

Рассказ о ханукальном чуде, произошедшем во II веке до н.э.

Grazia
Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна» Отрывок из романа Дженнифер Сэйнт «Ариадна»

Отрывок из страстного романа, рассказанного героинями греческих мифов

СНОБ
Как закончилась Вторая мировая война: все события, которые привели к победе Как закончилась Вторая мировая война: все события, которые привели к победе

Эти ключевые события в конечном итоге привели к завершению Второй мировой войны

ТехИнсайдер
Никола Фанетти:«Важно уважать землю и море, но никогда не забывать о человеке» Никола Фанетти:«Важно уважать землю и море, но никогда не забывать о человеке»

Николо Фанетти — как в Италии ресторанный бизнес работает с фермерами

Bones
Продолжение истории о том, кто живет в вашей комнате Продолжение истории о том, кто живет в вашей комнате

Как работает теория ближнего и дальнего круга и может ли она помочь семье

СНОБ
Что нельзя есть при повышенном сахаре в крови: 7 запрещенных продуктов Что нельзя есть при повышенном сахаре в крови: 7 запрещенных продуктов

Увы, при повышенном сахаре в крови от многих лакомств придется отказаться!

ТехИнсайдер
Последнее слово за вами: как и зачем обсуждать свое завещание Последнее слово за вами: как и зачем обсуждать свое завещание

Почему стоит обсуждать с детьми тему завещания?

Psychologies
Мужчина на грани нервного срыва: как понять, что близкий находится в депрессии, — 14 признаков Мужчина на грани нервного срыва: как понять, что близкий находится в депрессии, — 14 признаков

Что делать, если ваш близкий человек находится в депрессии?

Psychologies
Как пережить праздники в кругу семьи, если ваши родственники токсичны: 7 советов Как пережить праздники в кругу семьи, если ваши родственники токсичны: 7 советов

Советы психологов, которые помогут пройти через застолия без вреда для психики

Psychologies
Неизвестный предок «калаша»: а вы слышали про автомат Фёдорова? Неизвестный предок «калаша»: а вы слышали про автомат Фёдорова?

Почему армия отказалась от перспективной модели автомата и как она создавалась

ТехИнсайдер
Не только «Уэнсдей»: лучшие танцы в истории кино Не только «Уэнсдей»: лучшие танцы в истории кино

Какие танцы из истории кинематографа заставляли нас покрываться мурашкам?

Правила жизни
На чем ездили легендарные футболисты СССР На чем ездили легендарные футболисты СССР

Вопреки мифам и песням, автомобили советским спортсменам за победы не дарили

Maxim
Открыть в приложении