Ученые создали искусственную матку для ягнят
Американские педиатры представили «искусственную матку», в которой ягнята на очень малых сроках нормально развивались в течение месяца. Разработчики рассчитывают, что их система поможет качественно изменить практику ухода за недоношенными детьми.
© mady70 / Фотодом / Shutterstock
Система, разработанная Аланом Флэйком и его коллегами из Детского госпиталя в Филадельфии, состоит из закрытого контейнера, заполненного постоянно циркулирующим искусственным аналогом амниотической жидкости, и оксигенатора, с которым кровеносная система плода внутри устройства соединена через пуповину. Идея ученых состояла в том, чтобы, в отличие от аналогичных разработок, максимально приблизить свою «искусственную матку» по условиям и процессам, которые в ней происходят, к реальной матке.
В статье авторы заявляют, что «ягнята, с точки зрения уровня развития эквивалентные недоношенным детям на 23?24 неделе (на этом сроке шанс выживания ребенка ученые оценивают в 30—50% — прим. „Чердака“), могут пребывать в такой искусственной матке до четырех недель», развиваясь нормально. На пресс-брифинге Флэйк отметил, что срок в четыре недели был ограничен не принципиальными возможностями системы, а протоколом эксперимента.
Всего ученые успешно вырастили в прототипах системы шесть ягнят.
«Все параметры развития, которые мы измеряли для этих ягнят, в норме, и этим наша разработка отличается от других подобных систем», — заявил на брифинге Флэйк.
Соавтор исследования Эмили Партридж пояснила, что в первую очередь недоношенные дети страдают от недоразвитости их легких, которым слишком рано приходится дышать воздухом, — в утробе легкие ребенка заполнены жидкостью, и разработанная учеными «искусственная матка» имитирует это состояние. Кроме того, в отличие от обычных систем ухода за недоношенными детьми она поддерживает закрытую стерильную среду, защищая плод от патогенов внешней среды.
Система работает без насоса по аналогии с реальной плацентой: кровь через оксигенатор, насыщающий ее кислородом и удаляющий углекислый газ, прогоняет сердце плода. На «переключение» недоношенного младенца, рожденного путем кесарева сечения, от материнской плаценты к устройству, по оценкам медиков, потребуется всего около полутора минут, с чем организм плода вполне справится.
Часть ягнят после нахождения в «матках» усыпили, чтобы детально изучить, как искусственная среда повлияла на развитие их мозга, легких, нервной и кровеносной систем и так далее. Оставшиеся животные и после окончания эксперимента продолжили развиваться нормально. «Мы выкормили их из бутылочек, вырастили, они достаточно хорошо развиты и, по-моему, довольно умны… Самому старшему из них сейчас около года», — сказал Флэйк.
Партридж добавила, что сейчас этот молодой баран живет на ферме в Пенсильвании.
© The Children’s Hospital of Philadelphia, перевод: «Чердак»
Ягнята в исследовании использовались как проверенные модельные организмы для исследований внутриутробного развития. Одно принципиально важное для этого исследования различие между овцами и людьми состоит в том, что у нерожденных ягнят раньше созревает так называемый зародышевый, или герминальный, матрикс, очень важная и уязвимая часть мозга, в которой в процессе его развития формируются нейроны и глиальные клетки.
Кровоизлияние в этой части мозга — одно из самых распространенных осложнений у сильно недоношенных детей.
Отвечая на вопрос о том, насколько их система в связи с этими обстоятельствами может быть применима для людей, Флэйк отметил, что одной из возможных причин таких кровоизлияний у младенцев считается механическая вентиляция легких, которая в их системе как раз исключена.
Другое последствие, связанное с использованием искусственных систем циркуляции крови, — образование тромбов, и здесь ученый подчеркнул, что они не зафиксировали ни одного такого случая, используя при этом минимальные дозы разжижающего кровь гепарина. В будущем более совершенные версии такой «искусственной матки», вероятно, смогут вообще обходиться без гепарина, что еще сильнее снизит риски кровоизлияний.
Кроме того, ученые пока не знают, насколько кровеносные сосуды в пуповине ягнят похожи по своим свойствам на человеческие — это тоже предстоит выяснить в дальнейших исследованиях.
«Конечно, нам потребуется время и дополнительные тестирования на животных, прежде чем можно будет говорить об эффективности такой системы для людей. Сейчас мы вместе с FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов — прим. „Чердака“) разрабатываем план доклинического исследования животных, которое мы рассчитываем провести в ближайшие два-три года», — сказал Флэйк.
В медицинскую практику такие устройства, по его оценкам, могут попасть уже через 10 лет.
Использовать эту систему для еще более недоношенных ягнят или детей, до эквивалента 22?23 недели, скорее всего, не получится — это будет связано со слишком большими рисками для недостаточно развитого плода. Ученые предполагают, что в их системе недоношенные дети смогут развиваться до 28 недель, после которых прогнозы значительно улучшаются.
«Речь не идет о том, что недоношенные дети будут рядами висеть в мешках на стене. Мы рассчитываем, что в будущем это устройство будет похоже на обычный непрозрачный инкубатор, возможно с камерами, для того чтобы родители могли видеть, как дышит и развивается их ребенок, а он сможет слышать их голоса.
Мы постараемся сделать эту систему более „дружелюбной“, в том числе для родителей, а ситуацию — менее стрессовой, чем нахождение ребенка в дискомфорте типичного инкубатора», — подчеркнул ученый.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications
Источник: chrdk.ru
