Главная Сегодня

Люди научатся создавать глаза из микрочипа и печатать кожу на принтере

В скором времени отдельные части тела будут заменять аналогами, выращенными в лаборатории

На протяжении всей истории человека как биологического вида потеря глаза или конечности, заболевание или травма внутреннего органа приводили либо к гибели пострадавшего, либо делали его зависимым от других членов общества. Люди никогда не мирились с таким положением вещей — вспомним хотя бы деревянную ногу Джона Сильвера из "Острова сокровищ" или железный крюк вместо кисти у предводителя пиратов в "Питере Пэне". В 50—60-х годах прошлого века появились первые протезы тазобедренного сустава и искусственные сердечные клапаны. Но только 20—30 лет назад ученые вплотную приблизились к выращиванию настоящих "запасных частей" для человека — тканей и органов, которые почти не отличаются от тех, что подарила нам природа. Наверное, нет ни одного вида биологической ткани, которые бы современная наука не попыталась заменить синтетическим веществом или вырастить из особых клеток. Скорее всего, уже нынешнее поколение увидит, как отдельные части тела будут заменять их аналогами, выращенными в лабораториях.

Металл и пластик: для скелета, глаз, зубов

"Если говорить об инженерных конструкциях, то в этом деле, строго говоря, ничего инновационного нет. Использование различных материалов для замены фрагментов костей и суставов, глазных хрусталиков и зубных имплантов применяется давно, — объясняет директор Координационного центра трансплантации органов, тканей и клеток Минздрава Украины Руслан Салютин. — Основное направление, в котором ведутся исследования — поиск материалов, которые не отторгаются организмом и способных длительное время находиться внутри тканей без каких-либо изменений. Перспективным также является создание биоинженерных конструкций. Речь идет вот о чем. Представьте себе сустав из какого-то сплава. Вполне возможно, что этот материал будет отторгаться организмом. Первое, что приходит в голову — попробовать подобрать нейтральный сплав. Но сейчас вполне возможно нанести на поверхность металла слой клеток, которые исключат отторжение. Такие операции уже делаются. Этот путь довольно активно развивается во многих странах, есть достижения и у украинских исследователей".

Кроме замены частей скелета человека, предпринимаются попытки заменить целые органы — например, глаз. Бионический орган зрения, скорее всего, будет состоять из миниатюрной цифровой камеры и микрочипа, передающего сигнал в нервную систему человека. Несколько месяцев назад группа австралийских ученых и инженеров объявили о создании такого устройства. Как заявили авторы, он уже сейчас способен помочь 85 процентам незрячих в мире. Благодаря такому "глазу" они смогут видеть свет и различать очертания предметов.

Биотехнология: кожа из пробирки

Шаг за шагом человек учится создавать уже настоящие, полноценные части собственного тела. Как объяснил Руслан Салютин, сегодня в лабораториях научились выращивать относительно несложные объекты — например, небольшие участки кожи, которую используют для лечения ожогов. Можно вырастить также ухо или клапан сердца.

"Пока что люди не в состоянии создать большое анатомическое образование, которое несет сложную функциональную нагрузку. Например, железу внутренней секреции, производящую определенные вещества или часть кишечника, которая принимает участие в пищеварении. Впрочем, интенсивные исследования в этом направлении ведутся. Думаю, что результаты появятся в ближайшие пару десятилетий", — считает эксперт. По прогнозам же американского футуролога и популяризатора науки Мичио Каку, через сто лет в свободной продаже должны появиться новые хрящи, носы, уши, кровеносные сосуды, сердечные клапаны, мочевые пузыри и т. д.

Директор Института регенеративной медицины Уэйк Форест (США) Энтони Атала считает, что в ближайшем будущем создавать живые ткани станут при помощи набирающей обороты технологии — 3D (то есть объемной) печати. Кожу или, скажем, хрящ, станет изготавливать прибор, похожий на струйный принтер, только заправленный клетками разных типов. Слой за слоем клетки нанесут на подложку, сохраняющую форму и структуру органа. Уже сейчас исследовательская группа Аталы производит крохотные упрощенные версии человеческих органов.

ЧУДО-КЛЕТКИ. Для выращивания тканей организма применяются особые биологические объекты — так называемые стволовые клетки. Термин сейчас, что называется, на слуху, но далеко не все понимают, что это такое. Среди клеток, которые составляют живой организм, есть особенные.

Во-первых, они способны самообновляться, а во-вторых, превращаться в клетки различных органов и тканей. Как из ствола вырастают ветви и веточки, так и из стволовой клетки, могут вырасти 220 видов клеток. Стволовых клеток особенно много в эмбрионах, но некоторое количество всегда присутствует в организме любого возраста. Остается совсем немного — научиться задавать им нужное направление развития. Именно из эмбриональных стволовых клеток началось их использование в трансплантологии. Но со временем выяснилось, что найти стволовые клетки можно и в тканях сформировавшегося организма. До сих пор неясно, откуда они у взрослого человека: то ли это наследие от эмбриона, то ли они появляются уже в сформированном организме. Их уже нашли в скелетных мышцах, печени, коже, хотя и в ничтожно малых количествах. Обычно они становятся клетками "своей" ткани, хотя стало ясно, что "перепрофилирование" тоже возможно, хотя трудностей и неясностей в этом вопросе более чем достаточно.

О ДЕНЬГАХ. Еще один аспект использования рукотворных тканей (а в скором будущем — и некоторых органов) — экономический. "Еще достаточно долго выращивание органов будет баснословно дорогим. И такие запчасти не войдут в медицинскую практику до того времени, пока их производство не станет дешевле, чем пересадка донорских органов. Например, японцы создали бьющееся сердце мыши. Но на этот проект ушло такое количество денег, что даже просто повторить такой эксперимент не всем странам по карману. Или вот существуют разработки искусственной матки. Но опять же — стоимость такого изделия (которое к тому же используется только один раз) таково, что проще подобрать суррогатную мать. Пока еще сложно конкурировать с природой", — резюмирует эксперт.

Этические моменты

Использование стволовых клеток неоднократно вызывало протесты. Дело в том, что раньше материал для них получали из эмбрионов. Христианство считает эмбрион наделенным душой, то есть уничтожение эмбриона — уже убийство. "А в Средние века церковь запрещала изучать строение человеческого тела, — напоминает Руслан Салютин. — Да, этическая сторона использования стволовых клеток из эмбрионов вызывала сомнения не только у церковников. Но наука сняла этот повод для претензий. Сегодня стволовые клетки можно получить из пуповинной крови и даже жировой ткани взрослых людей".

По словам Руслана Салютина, наша страна в этом году стала первой в СНГ, узаконившей методики лечения стволовыми клетками. "Украина остается среди лидеров по изучению и, что главное, по легитимному использованию стволовых клеток в клинической практике", — подчеркнул ученый.

Подпишись на наш telegram

Только самое важное и интересное

Подписаться
Читайте Segodnya.ua в Google News
Источник: Сегодня

Новости партнеров

Популярные статьи

Новости партнеров

Нажимая на кнопку «Принять» или продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с правилами использования файлов cookie.

Принять