Po dešimtmečių pastangų sukurtas revoliucinis išradimas: moterų dar nepakeis, bet potencialas milžiniškas

Panašios į peraugusį užsegamą maišelį, perverto kraujo ir skysčių vamzdeliais talpos viduje vystėsi aštuoni avių jaunikliai — labai panašiai, kaip tai būtų vykę jų motinų viduje. Vykdant pirmuosius dirbtinės gimdos kūrimo bandymus, jose keturias savaites augo jauniklių plaučiai ir smegenys, dygo vilna, atsivėrė akys, jie muistėsi ir išmoko ryti. Vieną dieną šis įrenginys gali padėti per anksti gimusiems žmonių kūdikiams bręsti ne gimdoje — bet kol kas jis buvo išbandytas tik su avimis.

Patrauklu įsivaizduoti pasaulį, kur kūdikiai auga dirbtinėse gimdose, eliminuojant nėštumo grėsmes sveikatai. Bet svarbu nepaskubėti, pabrėžia Alan Flake, tyrimui vadovavęs prenatalinis chirurgas iš Filadelfijos vaikų ligoninės. „Galvoti, kad galima tiesiog paimti ankstyvųjų vystymosi stadijų embrioną ir įdėti jį į mūsų mašiną, apeinant kritiškai svarbų motinos vaidmenį – visiškai mokslinė fantastika,” pažymi jis.

Iš tiesų išorinės gimdos – kurią komanda vadina Biobag – kūrimo tikslas yra suteikti pernelyg anksti gimusiems kūdikiams palankesnę, labiau gimdą primenančią aplinką, kurioje jis galėtų vystytis, sako Flake'as.

Gal Biobag ir nelabai primena gimdą, bet jame yra pagrindinės dalys: skaidraus plastiko krepšys saugo nuo aplinkos poveikio, kaip ir tikroji gimda; elektrolitų tirpalas panašus į amniotinį skystį; vaisiaus kraujas cirkuliuoja ir jame vyksta anglies dvideginio ir deguonies apykaita. Flake'as su kolegomis publikavo rezultatus Nature Communications žurnale.

Flake'as tikisi Biobagu pagerinti smarkiai per anksti gimusių kūdikių, kurių „perspektyvos gerai dokumentuotos ir itin niūrios“, priežiūrą, sako jis. Priešlaikinis gimimas yra pagrindinė naujagimių mirties priežastis. JAV maždaug 10 procentų kūdikių gimsta neišnešioti — tai reiškia, kad jie gimė, nesulaukę 37 savaičių nėštumo. Maždaug 6 procentai, arba 30 000 iš šių gimimų vertinami kaip itin ankstyvi, tai yra, naujagimiai gimsta po 28 nėštumo savaičių ar anksčiau.

Šiems naujagimiams būtina intensyvi priežiūra, nes jie vystosi nebe motinos kūne. Išgyvenusiems kūdikiams būtina mechaninė ventiliacija, vaistai, ir injekcijomis tiekiamas maistas ir skysčiai. Daugelį išgyvenusiųjų intensyvią terapiją ( 20 – 50 procentų) kamuoja įvairūs sutrikimai, kilę dėl sutrikusio organų sistemų vystymosi.

„Todėl tėvai turi nuspręsti, ar naudoti agresyvias priemones ir išlaikyti šiuos kūdikius gyvus, ar naudoti ne tokią skausmingą, patogesnę priežiūrą,” sako su tyrimu nesusijusi neonatologė Elizabeth Rogers. „Vienas iš dalykų, apie kuriuos itin neišnešiotų gimdymų atveju nekalbama yra tai, kad kai kurios šeimos sako, kad jei būtų žinojusios apie pasekmes savo kūdikiui, nebūtų leidusios viso to jam daryti.”

Būtent todėl mokslininkai ne vieną dešimtmetį bandė sukurti dirbtinę gimdą, kurioje būtų atkuriamos natūralesnės sąlygos neišnešiotiems kūdikiams, ir jie galėtų baigti vystytis. Vienas iš pagrindinių iššūkių – mamą ir kūdikį jungiančios apykaitos sistemos sukūrimas: motinos kraujas teka į kūdikį ir iš jo, ir taip iš kūdikio kraujo pašalinamas anglies dvideginis ir jis prisotinamas deguonimi. Kraujas turi tekėti pakankamu slėgiu, tačiau išorinė pompa gali pažeisti kūdikio širdį.

Spręsdami šią problemą, Flake'as su kolegomis sukūrė cirkuliacijos sistemą be pompos. Jie prijungė vaisiaus bambagyslės kraujagysles prie naujo tipo oksigenatoriaus ir kraujas sklandžiai tekėjo sistema. Tiesą sakant, pakankamai sklandžiai, kad vaisiaus širdies plakimo pakako kraujo tekėjimui palaikyti be papildomos pompos.

Kita problema – neonatalinės intensyviosios priežiūros skyriuose (NICU) neišnešiotiems kūdikiams kylanti infekcijų rizika. Čia ir praverčia krepšys ir dirbtinis amniotinis skystis. Skystis įteka ir išteka iš krepšio, kaip tai vyksta ir gimdoje – pašalinamos atliekos, vaisius apsaugomas nuo ligoninėse esančių užkratų, o besivystantys vaisiaus plaučiai lieka užpildyti skysčiu.

Flake'as su kolegomis bandė įrenginį su aštuoniais avies vaisiais, kuriems buvo nuo 105 iki 120 dienų — tai maždaug atitinka 22–24 savaičių žmogaus nėštumą. Praėjus keturioms savaitėms, jiems buvo taikoma įprasta ventiliacija, kaip neišnešiotiems kūdikiams NICU.

Ėriukų, kuriems taikytas ventiliavimas, sveikata, buvo beveik tokia pati, kaip tokio paties amžiaus ėriukų, kurie į pasaulį atėjo po cezario pjūvio operacijos. Tada visiems ėriukams, išskyrus vieną, kuris buvo pakankamai išsivystęs, kad galėtų kvėpuoti pats, buvo atlikta eutanazija, kad tyrėjai galėtų ištirti jų organus. Jų plaučiai ir smegenys — pažeidžiamiausios neišnešiotų kūdikių organų sistemos — atrodė nepažeistos ir išsivysčiusios taip pat, kaip ir ėriukų, augusių savo motinoje.

Avys, žinoma, nėra žmonės — ir jų smegenys vystosi kitu tempu. Tyrimo autoriai pripažįsta, kad reikės atlikti dar daug aparato mokslinių ir saugumo tyrimų, kol jis galės būti naudojamas žmonių kūdikiams. Jie jau pradėjo tyrimus su žmogaus dydžio ėriukais, kurie į Biobagą buvo perkelti ankstesnėje nėštumo stadijoje. Jie stebi keletą ėriukų, išgyvenusių po ventiliacijos nutraukimo, ieškodami ilgalaikių pasekmių. Kol kas ėriukai atrodo gan sveiki. „Manau, visiškai realu galvoti apie pirmuosius tyrimus su žmonėmis po trijų metų,” svarsto Flake'as.

„Tai taip įdomu ir išties inovatyvu,” sako Rogers. „Galimybė toliau vystytis dirbtinėje aplinkoje gali sumažinti daug gimimo per anksti problemų.” Rogers dar priduria, kad ne visos įstaigos turi galimybes suteikti geriausią priežiūrą besilaukiančioms motinoms — šios problemos Biobagas išspręsti negalės. „Žinome, kad ir dabar yra skirtumas, kur kūdikis gimsta anksčiau laiko. Jei yra aukšto lygio regioninė priežiūra, pasekmės dažnai būna geresnės, nei tada, kai tokios priežiūros nėra,” pastebi ji.

Rogers nerimauja, kaip šnekos apie Biobagą gali paveikti tėvų požiūrį į neišnešiotus kūdikius. „Manau, daug žmonių yra patyrę priešlaikinio gimdymo sunkumus ir jie tiksi, kad tai bus kažkokia stebuklinga kulka. O aš manau, kad tai išties itin sudėtinga problema.” Priešlaikinio gimdymo prevencija turėtų būti prioritetų sąrašo viršuje, pažymi ji, tačiau Biobagas gali padėti šiuo tyrimus pagilinti.

Flake'as tyrimą tęsia. „Vis dar apstulbstu, žvelgdamas į mūsų ėriukus”, sako jis. „Manau, tai tiesiog nuostabu tiesiog sėdėti čia ir stebėti, kaip jie palaikymo sistemoje elgiasi taip, kaip gimdoje… Išties užgniaužia kvapą nuo minties, kad normalus vystymasis gali vykti ne motinoje.”