Исследователи испытали искусственную матку, которую также называют биосумкой. В течение четырех недель в ней «донашивались» восемь ягнят. Эксперимент увенчался успехом. Результаты эксперимента были опубликованы в журнале Nature Communications.
В США ученым удалось разработать искусственную матку, которая способна имитировать среду для развития плода и выполнять функцию живой плаценты. Благодаря своему изобретению, ученым удалось вырастить восьмерых недоношенных ягнят.
Устройство, созданное филадельфийскими учеными, состоит из прозрачного пластикового кокона, в который заливают искусственную амниотическую жидкость. Биосумка оборудована специальной системой, которая позволяет крови циркулировать, заменяя углекислый газ кислородом.
Создатели уникального аппарата заявляют, что в ближайшие три года биосумку можно будет испытать на людях. По словам специалистов, такое устройство станет спасением для младенцев, которые появились на свет преждевременно.
Руководитель проекта по созданию искусственной матки Алан Флейк надеется, что биосумка поможет улучшить условия ухода за недоношенными младенцами, ведь преждевременные роды являются основной причиной смерти новорожденных.
«Думаю, можно предположить, что первые испытания технологии биосумки на человеке пройдут уже через три года», — отмечает Флейк.
Врачи уточнили, что младенец, который появляется на свет до 27 недели, неспособен справиться с воздухом, так как его лёгкие еще не развиты, поэтому шанс на выживание у него крайне мал.
Только в США свыше 10% детей рождаются преждевременно, то есть раньше 37 недели беременности.
Главной проблемной недоношенного организма является плохое развитие внутренних органов. Однако, специальная биосумка, как показала практика, способна имитировать надлежащую среду, выполняя функции матки и плаценты, чтобы помочь детенышам развиваться до того времени, покуда их органы не будут полностью сформированы.
Эксперимент длился четыре недели и завершился в апреле этого года. В течение четырех недель помещенные в имитацию материнского организма ягнята развивались, как в настоящей утробе.
Все необходимые органы у них успешно сформировались и развивались: мозг, легкие и т.д. Животные покрывались шерстью, научились глотать, открывать глаза и реагировать на происходящее. Как отмечают исследователи, в искусственной среде это особенно важно.
При создании искусственной матки одной из главных проблем было воссоздание сложной системы кровообращения, которая соединяет плод с матерью, обеспечив приток крови от матери к плоду и обратно. Кровь должна поступать с достаточным давлением, однако использование внешнего насоса может повредить сердце эмбриона.
Флейк и его коллеги создали систему кровообращения без насоса. Они напрямую соединили пупочные кровеносные сосуды плода с новым видом оксигенатора (устройства для насыщения крови кислородом). Так кровь начала перетекать через систему достаточно плавно, чтобы сердцебиение плода обеспечивало ток крови без другого насоса.
Еще одной задачей ученых было устранить риск заражения, с которым обычно сталкиваются недоношенные дети в открытых инкубаторах. Эту проблему решили при помощи сумки и искусственной амниотической жидкости, которая перетекает туда и обратно, по тому же принципу, что и в настоящей матке.
В процессе перетока удаляются отходы, что защищает плод от заражения микробами и поддерживает плотность в легких плода.
Установка, имитирующая матку, была испытана на ягнятах, которые прошли от 105 до 120 дней беременности. Для человеческих младенцев это примерно от 22 до 24 недель беременности.
В течение месяца ягнята находились в биосумке. Затем их подключили к обычной системе для недоношенных детей в отделении интенсивной терапии. Они находились в таком же хорошем состоянии, как и другие детеныши такого же возраста, которых достали из утробы при помощи кесарева сечения.
Авторы признают, что удачный эксперимент с детенышами овец не означает, что искусственная матка подойдет для вынашивания человеческих младенцев. Для того, чтобы испытать сумку на недоношенных детях необходимо провести дополнительные исследования.
Пока ученые проводят контрольные наблюдения за ягнятами, которые пережили отсоединение от системы поддержки. По последним данным, детеныши выглядели здоровыми.