Восемь ягнят дозрело в искусственной матке

Практика неонатальной помощи повысила общую выживаемость недоношенных детей и расширила пределы жизнеспособности до 22–23 недель гестации. В этом возрасте младенец весит менее 600 грамм и имеет 30–50‑процентный шанс на выживание. Глубокая недоношенность является причиной трети всех младенческих смертей и половины всех случаев церебрального паралича. В целом 90 % выживших детей страдают хроническими заболеваниями.

«Этим детям срочно требуется «мост» между чревом матери и внешним миром», — заявил руководитель исследования, директор Центра эмбриональных исследований в детской больнице Филадельфии (Children»s Hospital of Philadelphia, CHOP) доктор Алан Флэйк (Alan W. Flake). «Если мы сможем разработать внематочную систему для поддержки роста и созревания органов всего на несколько недель, то значительно улучшим прогноз выживаемости для глубоконедоношенных детей».

Группа ученых разработала уникальную окружающую среду — искусственную матку, которая может существенно изменить практику ухода за экстремально недоношенными младенцами, обеспечив им условия для внеутробного развития в период от 22–23 до 28 недель гестационного возраста и, таким образом, преодолеть порог наиболее тяжелых последствий.

Доклинические исследования внеутробного вспомогательного устройства проводились на восьми ягнятах, физиологически эквивалентных человеческому младенцу 23–24 недель беременности. Перинатальное развитие легких у ягнят происходит почти так же, как у людей.

Само устройство, являющееся уже четвёртым прототипом искусственной утробы, представляет собой наполненный искусственной амниотической жидкостью контейнер-пакет (биобэг, biobag), соединенный со специально разработанными механизмами. Ягнята растут в почти стерильной среде с контролируемой температурой и дышат амниотической жидкостью, так же, как это обычно происходит в матке.

В системе отсутствует внешний насос для циркуляции крови, т. к. даже небольшое искусственное давление в кровеносной системе может привести к смертельной перегрузке недоразвитого сердца. Также отсутствует и искусственная вентиляция легких — структурно и функционально незрелые легкие еще не готовы выполнять свою дыхательную функцию. Вместо этого собственное сердце ребенка качает кровь через пуповину во внешний оксигенатор системы, который заменяет плаценту матери при обмене кислорода и углекислого газа. Питательные вещества, требующиеся для развития плода и, при необходимости, медикаменты вводятся в кровь.

Изолированная стерильная среда внутри системы защищена от внешних изменений температуры, давления, освещения и, конечно, от опасных инфекций. В случае же заражения (например, при разгерметизации искусственной матки при необходимости экстренного доступа к плоду) увеличивают скорость обращения амниотической жидкости, а также титруют в нее антибиотики. Биобэг также снабжен устройствами для откачивания мекония.

В серии проводимых экспериментов система функционировала до 28 дней, после извлечения животные остались здоровыми и показали нормальное дыхание и глотание, открыли глаза, активизировались. У них отросла шерсть, ягнята имели нормальный рост, неврологические функции и органы более зрелые, чем в момент помещения в «инкубатор». Ученые отмечают, что прерывание экспериментов было обусловлено протокольными ограничениями, а не физиологическими причинами.

Исследователи будут продолжать развивать и совершенствовать систему, в частности, необходимо улучшить состав амниотической жидкости и уменьшить «матку» для параметров детей человека, которые втрое меньше ягнят. Авторы выражают опасение, что родители скептически воспримут помещение малыша в «мешок», однако осознание безопасности этого метода позволит родителям побороть страхи. Кроме того, предполагается оснащение клинического устройства средствами непрерывной УЗИ-диагностики, воспроизведения звуков материнского сердца и кишечника для комфорта ребенка.

Стоит отметить, что исследователи не ставят целью продлить жизнеспособность на более ранний период, чем нынешняя отметка в 22–23 недели. До этого момента ограничения физического размера и физиологического функционирования привели бы к неприемлемо высоким рискам.

Источники: