Dirbtinės gimdos gali būti būtinybe sprendžiant priešlaikinių gimdymų problemą?
Ekstremalus neišnešiotumas yra pagrindinė naujagimių mirtingumo ir sergamumo priežastis išsivysčiusiose šalyse. Šią pražūtingą tendenciją pirmiausia lemia nesubrendę kūdikio organai ir jatrogeninis sužalojimas gimdymo metu. Nepaisant daugybės pastangų pratęsti nėštumą naudojant ekstrakorporalines sistemas, sėkmės rodiklis išlieka nepakankamas. Tačiau naujausi mokslo pasiekimai rodo, kad dirbtinė gimda gali padėti sumažinti šias problemas[1].
Dirbtinės gimdos sąvoka nėra nauja ir jau daugiau nei 50 metų yra mokslinių tyrimų objektas. Pagrindinis tikslas yra sukurti dirbtinę placentą, kuri imituotų vaisiaus aplinką motinos gimdoje ir leistų kūdikiui vystytis natūraliai, kaip ir gimdoje. Tačiau pirmieji bandymai sukurti tokią sistemą susidūrė su daugybe kliūčių, tokių kaip kraujotakos nepakankamumas, vaisiaus sepsis dėl užteršimo atviruose skysčių inkubatoriuose ir komplikacijos, susijusios su bambos kraujagyslių prieiga.
Naujausi tyrimai rodo daug žadančius pokyčius kuriant sistemą, kuri geriau atkartoja gimdos aplinką. Ši naujoviška sistema apima deguonies tiekimo grandinę be siurblio, prijungtą prie vaisiaus per bambagyslės sąsają uždaroje amniono skysčio grandinėje. Šio ne gimdoje esančio prietaiso konstrukcija palaiko stabilią hemodinamiką, normalius kraujo dujų ir deguonies parametrus bei vaisiaus kraujotakos pralaidumą.
Jungtinėse Amerikos Valstijose daugiau nei trečdalis visų kūdikių mirčių ir pusė cerebrinio paralyžiaus atvejų yra susiję su itin ankstyvu gimdymu. Nors naujagimių intensyviosios terapijos pažanga pagerino išgyvenamumo rodiklius ir padidino gyvybingumo ribą iki 22-23 nėštumo savaitės, šie pasiekimai susiję su dideliu lėtinių plaučių ligų ir kitų komplikacijų dėl organų nesubrendimo skaičiumi, ypač kūdikiams, gimusiems iki 28 savaitės. Dėl šių problemų pacientų su sunkiomis neišnešiotumo komplikacijomis yra daugiau nei prieš dešimtmetį[2].
Tyrimai tobulėja ir siekia spręsti rimtas naujagimių mirčių problemas
Kvėpavimo nepakankamumas yra labiausiai paplitusi ir sudėtingiausia problema, su kuria susiduria šie itin neišnešioti kūdikiai. Jų nepakankamai išsivystę plaučiai, per anksti pereinantys nuo skystosios prie dujinės ventiliacijos, nepasirengę kvėpuoti oru, todėl atsiranda bronchopulmonų displazija. Ši būklė, kuri atsiranda dėl sustojusio plaučių vystymosi, paaiškina, kodėl net minimaliai invaziniai naujagimių ventiliacijos būdai nesumažino sergamumo bronchopulmonine displazija. Akivaizdu, kad būtina skubiai taikyti fiziologiškesnį metodą, kuris padėtų itin neišnešiotiems kūdikiams[3].
Sprendžiant šias problemas, naujai sukurta sistema padeda išvengti ankstesnių bandymų sukurti dirbtinę placentą problemų. Arterioveninės grandinės be pompos įtraukimas padeda įveikti kraujotakos nepakankamumo problemą. Tuo tarpu uždaros skysčių aplinkos su nuolatiniu skysčių keitimu naudojimas padeda išvengti užteršimo ir vėlesnio vaisiaus sepsio pavojaus. Sistemoje taip pat įdiegta nauja bambos kraujagyslių prieigos technika, kuri padeda išvengti kraujagyslių spazmų.
Preliminarūs rezultatai, rodantys, kad itin neišnešiotus vaisius galima išlaikyti ekstrakorporaliniame įrenginyje iki 4 savaičių be akivaizdžių fiziologinių sutrikimų ar organų nepakankamumo, yra daug žadantys. Šis pasiekimas yra pranašesnis už visus ankstesnius itin neišnešioto vaisiaus ekstrakorporalinio palaikymo bandymus tiek trukmės, tiek fiziologinės būklės požiūriu.
Nors šie rezultatai yra svarbus žingsnis kuriant gyvybingą dirbtinę gimdą, reikia tolesnių tyrimų, kad technologija būtų patobulinta ir užtikrintas jos saugumas bei veiksmingumas žmonėms. Vis dėlto iki šiol padaryta pažanga pranašauja daug žadančią ateitį sprendžiant itin ankstyvo gimdymo problemas ir gerokai sumažinant su tuo susijusį naujagimių sergamumą ir mirtingumą. Svajonė apie dirbtines įsčias labiausiai pažeidžiamiems kūdikiams yra arčiau realybės nei bet kada anksčiau.
Sėkmingai dirbtinėje gimdoje iki pilno išsivystymo išnešioti gyvūnai
Pirmieji rezultatai teikia vilčių. Ėriukai, kurie šiuose tyrimuose buvo naudojami dėl jų raidos lygiavertiškumo itin neišnešiotiems žmogaus kūdikiams, buvo fiziologiškai palaikomi šioje dirbtinėje gimdoje iki keturių savaičių. Esant tinkamam mitybos palaikymui, ėriukai normaliai augo, įskaitant plaučių brendimą, smegenų augimą ir mielinizaciją.
Dar negimęs ėriukas miega. Paguldytas ant šono užmerktomis akimis ir atlenktomis ausimis, jis rodo gyvybės ženklus mažais judesiais ir trūkčiojimais. Atrodo, kad jo neišsivysčiusi, rausva, raukšlėta oda svajoja apie lauke vykstantį pasivaikščiojimą. Nepaisant to, vaisius dar nėra visiškai išsivystęs, todėl, užuot buvęs motinos įsčiose, jis guli Filadelfijos mokslinių tyrimų laboratorijoje 111 nėštumo dieną, gyvas ir judantis, panardintas į skystį permatomame plastikiniame maišelyje, o jo bambagyslė pririšta prie gyvybingų vamzdelių, pripildytų kraujo, tinklo. Tai dirbtinė gimda, kurioje auginamas negimęs ėriukas, savo gestaciniu amžiumi panašus į 23-24 savaičių žmogaus vaisių.
Iš pirmo žvilgsnio šie vaizdai gali priminti distopines pramoninės kūdikių gamybos idėjas, matytas filmuose. Tačiau šiuo technologiniu stebuklu nesiekiama pakeisti viso nėštumo laikotarpio. Priešingai, šis prototipas, vadinamas „Biobag“, buvo sukurtas pirmiausia siekiant pagerinti trapiausių žmonių išgyvenimo rodiklius. Dirbtinę gimdą sukūrę mokslininkai Emily Partridge, Marcus Davey ir Alan Flake dirba Filadelfijos vaikų ligoninėje (CHOP) su itin neišnešiotais kūdikiais[4].
Jų sistema, visuomenei pristatyta 2017 m. balandį, sukuria aplinką, kuri tiksliai imituoja motinos įsčias, o šis maišas atlieka pseudoamniono maišelio, pripildyto šilto, sterilaus, laboratorijoje pagaminto skysčio, funkciją. Šiems eksperimentams buvo pasirinktas ėriuko vaisius, panašaus dydžio ir panašaus nėštumo laikotarpio kaip žmogaus vaisius. Dirbtinės gimdos sudedamąsias dalis sudaro deguonies aparatas, kuris veikia kaip placentos pakaitalas, sujungtas su ėriuko bambagysle, kuri taip pat pašalina anglies dioksidą ir aprūpina maistinėmis medžiagomis. Kraują cirkuliuoja tik vaisiaus širdis, o tai atspindi natūralias sąlygas gimdoje.
Įprasto nėštumo metu bet kuris kūdikis, gimęs iki 37-osios savaitės, laikomas neišnešiotu, o 23-24 savaitės yra gyvybingumo riba. Šiuo metu šiuolaikinė medicina suteikia tam tikrų vilčių išgyventi ir po šios ribos. Tačiau šiuo metu gimusiems kūdikiams gresia 87 % rimtų komplikacijų, įskaitant plaučių ligas, žarnyno sutrikimus, smegenų pažeidimus ir aklumą.
Dirbtinėje gimdoje auginami avinėliai, nedaug liko ir to imsis su žmonėmis
Nyderlandų mokslininkai teigia per 10 metų sukūrę dirbtinę gimdą, kuri galėtų išgelbėti neišnešiotų kūdikių gyvybes. Neišnešiotas gimdymas iki 37 savaičių yra dažniausia naujagimių mirties priežastis pasaulyje. Tačiau dėl šio atradimo taip pat kyla etinių klausimų dėl kūdikių gaminimo ateities. Vieni mokslininkai tiki, kad greitu metu tai galės būti išeitis negalint natūraliai susilaukti vaikų, o kiti kvestionuoja galima ilgalaikes pasekmes. Tačiau tikimasi, kad tyrėjai greitai galės tirti ir bandyti šias technologijas su neišnešiotais žmonių kūdikiais[5].
Barselonoje tyrėjų komanda siekia įveikti gamtą ir kuria dirbtinę gimdą, skirtą itin neišnešiotiems kūdikiams. Atliekant eksperimentus su gyvūnais, vaisiai išgyveno 12 dienų. Komanda sukūrė dirbtinės placentos prototipą, kuris imituoja saugią, apsauginę aplinką, naudodamas permatomą konteinerį, sudarytą iš biologiškai suderinamos medžiagos. Joje vaisiaus smegenys, plaučiai ir žarnynas gali vystytis toliau[6].
Šis prototipas sujungtas su amniono skysčio cirkuliacijos sistema, kuri izoliuoja vaisių nuo išorinių dirgiklių, tačiau leidžia stebėti ir kontroliuoti ultragarsu. Kūdikiai, gimę šešių mėnesių nėštumo laikotarpiu arba anksčiau, laikomi itin neišnešiotais ir jiems gresia didelė mirties ar neįgalumo rizika. Naujausiais Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, 2019 m. pasaulyje mirė apie 900 000 tokių kūdikių.
Medikų tikslas yra sukurti sistemą, kuri leistų išlaikyti vaisių už motinos kūno ribų, išlaikant vaisiaus būklę, pavyzdžiui, toliau kvėpuoti ir maitintis per bambagyslę, gyventi skystoje aplinkoje, esant stabiliai temperatūrai, sakė projekto vadovas Eduardas Gratacosas.
Jis vadovauja 35 narių komandai, kurią sudaro medicinos tyrimų centro medikai. Komanda, atlikusi ikiklinikinius tyrimus su ėriukais ir sėkmingai pasiekusi, kad vaisius išgyventų 12 dienų, ketina atlikti bandymus su kiaulėmis, o artimiausiu metu pasiūlyti bandymus su žmonėmis. E. Gratacosas pripažino, kad projektas yra labai sudėtingas ir subtilus, nes jam įgyvendinti reikia įvairių medicinos specialybių ir įvairių tipų inžinierių.
Nors panašių projektų esama visame pasaulyje, Filadelfijos vaikų ligoninės mokslininkams pavyko išlaikyti gyvūnų embrionus gyvus 28 dienas. Kalbėdama apie daug žadančius ispanų komandos rezultatus, Kolumbijos universiteto pediatrijos profesoriaus asistentė Kelly Werner teigė, kad norint užtikrinti saugumą ir suprasti galimą šalutinį poveikį, būtini griežti klinikiniai tyrimai su žmonėmis. Nors tai yra įdomi pažanga, dirbtinė placenta nėra skirta pakeisti natūralią placentą. Nepaisant šių pasiekimų, turime ir toliau teikti pirmenybę motinų sveikatai ir mažinti rizikos veiksnius, lemiančius priešlaikinį gimdymą, teigia medikė.
Mokslininkai baidosi etiškumo klausimų ir akcentuoja, kad tai nėra pakaitinis išnešiojimas
„Biobag“ technologijos tikslas yra pasiūlyti šios problemos sprendimą, leidžiant tęsti nėštumą ne gimdoje. Ši revoliucinė technologija potencialiai leistų moterims, kurioms gresia itin ankstyvas gimdymas, perkelti kūdikius į dirbtinę gimdą ir taip sumažinti sveikatos komplikacijų riziką vėlesniame gyvenime.
Tačiau mokslininkai nori išvengti etinių ginčų, pabrėždami, kad jų tikslas yra ne praplėsti vaisiaus gyvybingumo ribas, o pagerinti itin neišnešiotų kūdikių būklę. Gyvybingumo ribų pakeitimas gali turėti rimtų pasekmių moterims, įskaitant galimus teisinių abortų apribojimų pakeitimus. Kol kas tokios komandos diskusijose moterys nedalyvauja.
2014 m. pateiktoje „Biobag“ patento paraiškoje užsimenama apie galimybę jį naudoti negyvybingiems vaisiams apie 20-24 savaitę, o tai praplėstų dabartines gyvybingumo ribas. Nors CHOP komanda ketina per kelerius metus pradėti naudoti tokias gimdas žmonių kūdikiams, ateityje laukia didelės reguliavimo ir etinės kliūtys, todėl komanda elgiasi atsargiai, kad nesukeltų pavojaus patvirtinimui[7].
Dirbtinės gimdos technologija anaiptol nėra nauja inovacija, teigia Mattas Kempas, vadovaujantis Moterų ir kūdikių tyrimų fondo (WIRF) perinatalinei laboratorijai Vakarų Australijoje. Jis vadovauja savo komandos dirbtinės gimdos, vadinamos „Ex-Vivo Uterine Environment“ arba „EVE“terapija, kūrimui. Nepaisant akivaizdžios konkurencijos su „Biobag“, M. Kempas susilaiko nuo tiesioginių užuominų, tačiau užsimena apie tam tikrą susierzinimą.
M. Kemp atkreipia dėmesį į istorinę šios technologijos raidą. Tokių platformų naudojimas su negyvais žmogaus vaisiais pradėtas 1958 m. Karolinskos institute Švedijoje paskelbtame straipsnyje. Septintajame dešimtmetyje Kanados ir Japonijos mokslininkų grupės pradėjo eksperimentuoti su avimis ir padarė didelę pažangą šioje srityje. Todėl medikai mano, kad bet kokie teiginiai apie šios technologijos sukūrimą yra visiškai apgaulingi.
Konkurencinga mokslo ir technologijų tyrimų sritis neišvengia kritikos
Skirtingai nuo kitų pasiekimų, „EVE“ nėra užpatentuota. M. Kemp teigia, kad ši technologija viešai prieinama nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos. Nors jis noriai atsakinėja į klausimus apie „EVE“, tačiau susilaiko nuo diskusijų apie tai, kodėl savo dirbtinę gimdą pavadino biblinės pirmosios moters ir žmonijos motinos vardu. Jis aiškina, kad tai buvo patogus būdas apibūdinti projektą, o ne jo darbo reikšmės simbolis.
M. Kemp’o komanda ir Tohoku universiteto ligoninės Sendai mieste, Japonijoje, mokslininkai bendradarbiavo kuriant „EVE“ nuo 2013 metų. Įdomu tai, kad šių komandų darbas skiriasi tuo, kad naudojami ėriukai yra kitokio amžiaus. Jauniausias į „Biobag“ maišelį įdėtas vaisius buvo 106 dienų amžiaus, o „EVE“ – 95 dienų. M. Kemp nelinkęs to prilyginti žmogaus nėštumui, tačiau mano, kad jis buvo 21-23 savaičių. Tai svarbus įvykis, nes niekas anksčiau nėra pranešęs apie darbą su tokio jauno amžiaus vaisiais.
Kitaip nei CHOP komanda, kuri ėriukus augino keletą savaičių, M. Kemp komanda juos dirbtinėje gimdoje laikė vieną savaitę, o po to eutanazavo organų analizei. Kempas įsitikinęs, kad jie galėjo išlaikyti juos gyvus ir ilgiau. Tai stabilūs, sveiki gyvūnai, kaip sako jis. Medikai taip pat atkreipia dėmesį į dramatiškus ėriukų pokyčius per savaitę, įskaitant svorio padidėjimą ir judesius, tokius kaip lankstymasis ir rijimas, kurie būdingi žmogaus vaisiams.
Tačiau klinikiniai bandymai su žmonių kūdikiais nėra neišvengiami. M. Kemp įspėja, kad teiginiai, jog ši technologija taps perspektyvi per dvejus metus, gali būti pagrįsti neatskleistais duomenimis arba sensacingais teiginiais. Jis pabrėžia, kad visi iki šiol atlikti eksperimentai buvo susiję su sveikais vaisiais, o tai yra prabanga, kurios negali patirti 21 ar 22 savaičių žmogaus vaisius.
Tačiau ir pats M. Kemp mano, kad šios technologijos taikymas bus neįtikėtinai sudėtingas dėl etinių sumetimų. Norint įtikinti etikos komitetą, reikia pateikti įtikinamų argumentų, kad ši technologija gali duoti daug geresnių rezultatų nei dabartiniai metodai. Jis tikisi, kad pirmasis demografinis atvejis bus labai sergantis 21 savaitės vaisius.
Technologijos pralenkia kitus svarbius etapus kaip etiškumas, teisiniai reikalai, rizikos
Ektogenezė tai nėštumo, vykstančio ne žmogaus kūne, koncepcija, leistų perskirstyti reprodukcinę darbo jėgą visuomenėje, o tai yra moralinis imperatyvas, reikalaujantis tolesnių tyrimų. Ektogenezė gali suteikti galimybę sugriauti giliai įsišaknijusias visuomenės normas, susijusias su nėštumu ir gimdymu[8]. Pasak medikų biologinė motinystė įtvirtina lyčių hierarchiją, pagal kurią moterys dėl savo gebėjimo gimdyti vaikus laikomos žemesnėmis.
Tyrėjai teigia, kad dirbtinės gimdos technologijos atsiradimas galėtų padėti suvienodinti konkurencijos sąlygas, nes nuo moterų būtų nuimta fizinio gimdymo našta, o tai galėtų padėti užtikrinti didesnę lyčių lygybę. Tačiau labai svarbu atsižvelgti į tai, kad dėl ektogenezės ribos tarp natūralios ir dirbtinės gimdos gali išsitrinti, todėl gali kilti naujų etinių ir teisinių iššūkių[9].
Pavyzdžiui, kas turėtų teises į dirbtinėje įsčiose esantį vaisių? Kas būtų laikomi teisėtais tėvais? Ar ši technologija galėtų būti naudojama neteisėtais ar neetiškais tikslais, pavyzdžiui, žmogaus klonavimui ar dizainerių sukurtiems kūdikiams? Ši technologija taip pat gali turėti įtakos diskusijoms dėl abortų. Jei vaisius galėtų išgyventi už gimdos ribų ankstyvesniame nėštumo etape, tai galėtų būti iššūkis galiojantiems įstatymams, pagal kuriuos teisė nutraukti nėštumą grindžiama vaisiaus gyvybingumu.
Tai diskusija, reikalaujanti kruopštaus ir apgalvoto dialogo ne tik tarp mokslo bendruomenės, bet ir visuomenės lygmeniu. Nors ši technologija gali sukelti revoliuciją naujagimių priežiūroje, ji neapsieina be rizikos. Pasak daktaro Kempo, pagrindinė dirbtinių gimdų rizika yra nežinomas ilgalaikis poveikis kūdikiams. Nors ėriukai gimdoje atrodė sveiki, jis pažymėjo, kad visą vaizdą bus galima įvertinti tik tada, kai jie gyvens visavertį gyvenimą.
Apskritai tyrėjai tikisi, kad jų darbas įkvėps kitus toliau tyrinėti šios technologijos galimybes. Tačiau įspėja, kad reikia vengti nežaboto entuziazmo, pabrėždamas, kad svarbu laikytis griežto ir etiško požiūrio į jos kūrimą ir įgyvendinimą. Dėl šių taisyklių ir reglamentų tokios inovacijos nejuda ir nejudės taip greitai.
