Це схоже на сюжет поганого науково-фантастичного фільму: людських немовлят виймають із утроб їхніх матерів і вирощують у наповнених рідиною капсулах.
Однак саме так пропонують вчені з Дитячої лікарні Філадельфії, що в американському штаті Пенсільванія, робити з немовлятами, які ризикують бути надзвичайно недоношеними.
Вони розробляють систему, яку назвали «штучна матка», точніше позаутробне середовище для розвитку новонародженого, англійською абревіатурою сягати (Поширити) для eпозаутробне середовище для розвитку новонародженого.
- Експериментальна процедура дозволяє хворим на рак завагітніти
- День захисту передчасно народжених дітей – що відчували матері: «Мене вбивало скло, яке розділило нас»
- Обнімайте немовлят, це зменшує їхній біль
- Невидима вагітність: «Це неможливо»
Таке середовище не призначене для розвитку плоду від зачаття до народження - воно було б неможливим навіть за бажання.
Мета полягає в тому, щоб підвищити виживаність надзвичайно недоношених дітей, які протягом життя стикаються з багатьма можливими наслідками для здоров’я.
Типова здорова вагітність триває близько 40 тижнів, а дитина вважається готовою до народження на 37 тижні.
Однак іноді під час вагітності виникають ускладнення, які можуть призвести до передчасних пологів.
На щастя, завдяки величезному прогресу в неонатальній медицині за останні кілька десятиліть більшість недоношених дітей виживають з незначною кількістю ускладнень.
Останні дані показують, що до 30 відсотків дітей, народжених на 22-му тижні вагітності, виживають, якщо їм надається належний інтенсивний догляд.
«Чесно кажучи, діти, народжені на 28 тижні і навіть на 27 тижні вагітності, зазвичай почуваються добре», — каже Стефані Кукора, неонатолог із дитячої лікарні Милосердя в Канзас-Сіті.
«Однак наслідки для немовлят, народжених між 22-м і 23-м тижнем вагітності, настільки важкі, що ми не впевнені, чи якість їхнього життя є прийнятною».
Діти, народжені на межі виживання, часто стикаються з серйозними проблемами зі здоров'ям.
Ці діти важать менше 900 грамів при народженні, а життєво важливі органи, такі як серце, легені, органи травлення та мозок, ще недостатньо розвинені, щоб підтримувати життя дитини без інтенсивної медичної допомоги.
Серед частих короткочасних ускладнень – некротичний ентероколіт, серйозне захворювання, яке полягає в запаленні внутрішньої оболонки кишечника, що призводить до її відмирання.
Діти цього віку дуже схильні до інфекцій, сепсису та септичного шоку - небезпечного для життя падіння артеріального тиску, яке може пошкодити легені, нирки, печінку та інші органи.
Довгострокові наслідки, які можуть виникнути в разі крайньої недоношеності, включають церебральний параліч, помірні та важкі порушення навчання, проблеми із зором і слухом, а також астму.
Навіть сама технологія, призначена для порятунку життя немовлят — киснева терапія та штучна вентиляція легенів — може завдати шкоди тендітним легеням дитини.
«На цій ранній стадії вагітності легені все ще розвиваються і повинні бути наповнені рідиною», — каже Джордж Мікаліска, професор хірургії та акушерства в дитячій лікарні Мічиганського університету.
«Але коли вони народжуються вкрай недоношеними, ми робимо ендотрахеальну інтубацію та вводимо в їхні легені повітря з високим потоком повітря та кисень під високим тиском — і це задокументовано спричиняє пошкодження легенів».
З часом ці пошкодження залишають рубці на легенях і викликають стан, відомий як бронхолегенева дисплазія або хронічне захворювання легенів.
- «Кенгуру» шкіра до шкіри рятує життя недоношених дітей
- Страждання матерів, які не можуть годувати своїх дітей
- Пологи вдома: правовий вакуум, можливий ризик і відсутність підтримки
Дітей часто виписують із лікарні у стані, що потребує тривалої кисневої терапії та ШВЛ до кінця життя.
Механічна вентиляція також може збільшити ризик пошкодження сітківки.
Кровоносні судини, що живлять сітківку ока, повністю не формуються до народження.
Занадто багато кисню може спричинити ріст нових ненормальних кровоносних судин, що зрештою може призвести до відшарування сітківки.
Мета створення штучної матки та плаценти полягає не в тому, щоб торкнутися легенів, а в тому, щоб дати плоду час продовжити розвиток у безпечному середовищі, поки дитина не буде готова зробити свій перший вдих.
Над розробкою цієї технології працюють три основні групи.
Усі три групи покладаються на існуючу терапію під назвою екстракорпоральна мембранна оксигенація (ECMO), також відома як штучні легені, яка допомагає людині, чиї легені та серце не працюють належним чином.
За допомогою цієї техніки кров перекачується з тіла пацієнта в апарат, який видаляє вуглекислий газ і додає кисень.
Збагачена киснем кров потім повертається в кровообіг пацієнта.
При цьому методі кров «минає» серце і легені, що дозволяє цим органам відпочити і вилікуватися.
Незважаючи на те, що Екмо можна використовувати для дітей старшого віку, він не підходить для дуже недоношених дітей.
Усі три команди намагаються створити мінімальну можливу версію системи та адаптувати технологію.
Однак між пристроями, що розробляються, є тонкі відмінності.
Вчені з Дитячої лікарні Філадельфії на чолі з фахівцем з хірургії плода Аланом Флейком планують занурювати недоношених дітей у наповнені рідиною капсули, призначені для імітації амніотичної рідини (амніотичної рідини) матки.
Потім хірурги з’єднували дрібні кровоносні судини пуповини дитини з пристроєм, схожим на Ecma.
Кров перекачує серце плода, як і в природному середовищі.
Подивіться, як музика впливає на розвиток малюків
У 2017 році Флейк і його колеги взяли вісім недоношених ягнят на терміні розвитку, еквівалентному розвитку людського плоду від 23 до 24 тижнів вагітності, і зберігали їх живими в штучній утробі матері протягом чотирьох тижнів.
За цей час здавалося, що ягнята нормально розвиваються, навіть руно у них росте.
Команда Джорджа Мікаліски з Мічиганського університету розробляє те, що вони називають штучною плацентою.
Замість того, щоб занурювати весь плід у рідину, вони планують використовувати дихальні трубки, щоб наповнити легені новонародженого спеціально розробленою рідиною.
Їх система відводить кров від серця через яремну вену, подібно до традиційних апаратів Ecmo, але повертає насичену киснем кров через пупкову вену.
«Мені потрібен був метод, який був би легкодоступним для більшості немовлят і який можна було б використовувати в існуючих відділеннях інтенсивної терапії новонароджених», — каже доктор Мікаліска.
«Технологія не призначена для заміни безлічі функцій плаценти.
«Він зосереджений на газообміні та підтримці артеріального тиску, частоти серцевих скорочень і кровообігу плода, тоді як органи, які ще не сформувалися, захищені та продовжують розвиватися».
Під час нещодавнього випробування штучної плаценти недоношені ягнята вижили 16 днів, використовуючи машину, перш ніж їх безпечно перевели на механічну вентиляцію.
У цей період їхні легені, мозок та інші органи продовжували добре розвиватися.
Третя група, команда з Австралії та Японії, розробляє штучну матку під назвою Eva Extrauterine Environment Therapy (маткове середовище ex vivo).
Порівняно з двома іншими методами, цей більше спрямований на створення системи, яка може бути застосована до більшої кількості недоношених дітей і хворих плодів.
«Тепер ми можемо взяти 500-грамовий плід [ягня] і підтримувати його протягом двох тижнів у тому, що я б назвав нормальним фізіологічним станом», — говорить Метт Кемп, професор акушерства та гінекології в Національному університеті Сінгапуру, який очолює дослідження. Проект Eve.
«Це досить велике досягнення, але, з іншого боку, ріст цих плодів ненормальний».
Більшість випробувань з використанням штучної плаценти/утроби проводили на плодах ягнят, які в іншому випадку були здоровими і вижили б до терміну, якби їх навмисно не видалили.
Проблема полягає в тому, що надзвичайно недоношені діти часто народжуються передчасно через ускладнення зі здоров’ям матері або самого плоду.
Це ускладнює їх лікування.
«В експерименті, який ми проводили на ембріонах, чиє здоров’я було дуже ослабленим, ми побачили, що було набагато складніше зберегти цих тварин живими», — підкреслює Кемп.
«Вони набагато гірше розвиваються, їм набагато важче підтримувати нормальний тиск і кровообіг.
«Тож така ситуація – так, ми досягаємо гарного прогресу, але є ще багато речей, які нам потрібно вирішити».
Коли в лікарнях з’являться штучні плаценти та матки?
Дитяча лікарня Філадельфії, ймовірно, пішла найдальше в розробці свого рішення.
Команда нещодавно подала заявку в Управління з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів США (FDA) за дозволом розпочати випробування Eksten на людях.
Мікаліска, чия команда ще більше зменшила розмір системи, яку вона розробляє, щоб відповідати крихітним кровоносним судинам новонародженого, сподівається розпочати клінічні випробування на людях приблизно через три-чотири роки.
Проте Кемп вважає, що є ще багато фундаментальних невідомих про те, як плід росте в штучній утробі матері, і що знання повинні бути повними, перш ніж можна буде почати випробування на людях.
«Ми вважаємо, що цілком зрозуміло, що дуже маленький плід не має можливості нормально керувати власним ростом, і це погіршується, коли у нього виникають додаткові проблеми», — пояснює Кемп.
«Тож ми намагаємося з’ясувати, яка роль плаценти в ініціації цих нормальних процесів росту.
«Ми майже досягли цієї точки. Це, м’яко кажучи, досить велике завдання».
Є також етичні проблеми.
У нещодавно опублікованій статті Стефані Кукор стверджує, що існують тонкі відмінності між методами, які розробляються, і що існують етичні проблеми, пов’язані з кожним.
Наприклад, штучні матки, розроблені Eve Project і Children's Hospital of Philadelphia, вимагають розміщення канюлі в пуповині, а це означає, що дитина, відразу після вилучення зі шлунка матері, повинна бути прикріплена до пристрою, оскільки пупкова артерія швидко закривається після народження.
Це означає, що матерям, які в іншому випадку могли б народжувати вагінально, доведеться робити кесарів розтин на ранніх термінах вагітності.
«Коли кесарів розтин роблять на такому ранньому терміні вагітності, його не можна робити так, як це роблять, коли настає час пологів», — пояснює Кукора.
«Така процедура передбачає розріз, який проходить через м’язовий шар матки, і це може вплинути на подальшу вагітність – чи зможе мати виносити майбутню вагітність і чи зможе вона народити вагінально».
Ця процедура пов’язана з більшими ризиками порівняно з вагінальними пологами, тому також постає питання інформованої згоди батьків.
«Я думаю, що одна з найбільших проблем полягає в тому, як ми підходимо до майбутніх батьків щодо цього випробування», — каже Кукора.
«Ви можете уявити собі батьків, які мають справу з цією справді сумною ситуацією, які щойно отримали новини про поганий результат на 22 тижні вагітності та які були б надзвичайно раді чогось нового, навіть якщо воно не перевірене.
«Батьки зроблять все для своєї дитини».
- Наукове дослідження фекалій розгадує таємницю кишечника немовлят
- Нехай малюк їсть сам - так чи ні
- Чи мають право діти, створені шляхом змішування ДНК трьох людей, знати, хто вони?
Ще одна проблема з процедурою негайного переведення дитини на систему Extend полягає в тому, що немає можливості оцінити, як дитина відреагує на звичайну терапію.
«Немає багато даних за межі тижня вагітності, щоб прийняти рішення про те, яку дитину потрібно підключити до системи Extend, тому що дитина ще не народилася, тому ви не знаєте, як далеко це», каже доктор Мікаліскі.
Це може означати, що немовлят, які в іншому випадку добре реагували б на традиційну терапію, можна було б лікувати новою, неперевіреною технологією, ризики якої набагато менш кількісно визначені.
Однак доктор Мікаліскі вважає, що система Extend буде корисною для більшості дітей, народжених між 22 і 23 тижнями вагітності, які, як відомо, мають високий рівень смертності та захворюваності.
Оскільки він відводить кров із яремної вени, а не з артерії пуповини, лікарі мають більше часу, щоб помістити дітей у штучну плаценту, яку розробляє доктор Мікаліскі.
Це дозволяє лікарям оцінювати ризики, з якими стикаються діти під час народження, і таким чином направляти на клінічні випробування лише найхворіших дітей.
Крім того, новонароджених можна лікувати звичайними методами лікування перед переведенням на штучну плаценту, якщо вони не розвиваються належним чином.
На відміну від двох інших методів, матері також можуть народжувати вагінально.
Яка б із систем, що розвиваються, першою не почала клінічні випробування, першими пацієнтами, ймовірно, будуть діти, народжені до 24 тижнів вагітності, які мають дуже мало шансів вижити за допомогою звичайного лікування з хорошим результатом.
«Я думаю, що завдяки технологіям лікування недоношених дітей буде прогресувати, і що штучна плацента і система Extend будуть застосовуватися в клінічній практиці», - каже доктор Мікаліскі.
«Але це також несе потенційні ризики, які слід оцінити на початкових етапах перевірки безпеки».
«Я думаю, що спочатку цю технологію слід застосовувати до немовлят, які мають невеликі шанси на виживання, а коли ми визначимо ризики та ефективність цієї технології, її слід застосовувати й до інших недоношених дітей».
У разі успіху всі три технології дадуть таку необхідну надію батькам, які несподівано народили недоношену дитину.
Також подивіться це відео:
Відтепер BBC сербською мовою та на YouTube, слідкуйте за нами ТУТ.
Слідкуй за нами на Facebook, Twitter, Instagram, YouTube i Viber. Якщо у вас є пропозиція щодо теми, зв’яжіться з нами за адресою bbcnasrpskom@bbc.co.uk
Бонусне відео:
