Ученые смогли продолжить развитие недоношенных ягнят в искусственной матке
Развитие ягнят видно невооруженным глазом. Специалисты говорят о нормальном течении процесса
Развитие млекопитающих в утробе матери — сложнейший процесс. Да, мы все к нему привыкли и примерно знаем, что происходит во время развития плода — будь то человек или тушканчик. С давних пор ученые задаются целью вырастить живое существо вне матки, в искусственной среде. Активно этой проблемой занимаются лет двадцать. Некоторые специалисты близки к решению этой задачи. Группа специалистов из Детской больницы Филадельфии (Children’s Hospital of Philadelphia) разработала способ выращивания млекопитающих в искусственной матке.
Этот метод уже проверен и, насколько можно понять, неплохо работает. В лаборатории участников проекта — не один, а сразу восемь ранних плодов (ягнята), которые продолжают расти и развиваться. Их легкие, мозг и другие органы увеличиваются в размере и постепенно приближаются к норме для новорожденных. Ягнята уже открывают глаза, начинают делать глотательные движения — в общем, все то, что делают и обычные животные, которые еще не родились, а находятся в матке овцы. Возможно, говорят ученые, в будущем этот способ поможет без риска для здоровья «донашивать» преждевременно родившихся младенцев в искусственной среде. Это нужно, если по каким-то причинам мать не может выносить ребенка в срок естественным способом.
«Думать, что вы можете взять эмбрион, позволить ему развиться и поместить в искусственную матку для достижения стадии рождения — чистой воды фантастика», — говорит Алан Флейк, фетальный хирург Детской больницы Филадельфии. По его словам, пока что реальность — это возможность довести ранний плод до стадии рождения. О том, чтобы провести процесс развития зародыша от стадии эмбриона до стадии рождения, думать еще слишком рано.
Что касается искусственной матки, то она больше всего похожа на вакуумную упаковку, если смотреть со стороны. Но на самом деле, у этой системы есть все те элементы, которые присущи и матке у живых, вполне настоящих и реальных овец. Внутри нее — раствор, в котором плавает плод. Этот раствор выводит вредные вещества из организма ягненка, одновременно обеспечивая газообмен. Результаты своей работы Флейк с коллегами опубликовали в научном журнале Nature Communications.
Саму искусственную матку ученые назвали Biobag. Собственно, это действительно биосумка, ни больше, ни меньше. Флейк утверждает, что в скором времени метод, разработанный в больнице, поможет спасать жизни недоношенным детям. Недоношенность, по его словам — это одна из наиболее частых причин гибели детей. Недоношенными рождаются около 10% детей, которые рождаются ранее 37 недели беременности. 6% детей рождаются еще раньше — до достижения 28-й недели беременности. Собственно, чем больше времени у преждевременно родившегося ребенка остается до нормального срока рождения, тем меньше у него шансов остаться в живых.
Ученые разработали несколько достаточно эффективных методов для поддержания жизни у недоношенных детей. Но эти методы все же нельзя назвать слишком уж эффективными и 100% надежными. Причем многие дети, родившиеся раньше срока и выжившие, страдают рядм заболеваний из-за побочных эффектов современных методов донашивания. Требуется что-то иное. И этим иным может стать метод, который создали Флейк с коллегами. Конечно, сейчас никто им не позволит проводить опыты на детях. Но на животных опыты проводить можно, чем специалисты и занимаются большую часть времени. Если бы способ искусственного выращивания раннего плода млекопитающих был бы доработан, то следующим этапом можно было бы сделать помощь людям.
Одна из основных задач, которые стоят перед специалистами, которые занимаются созданием искусственной матки — разработка системы циркуляции жидкостей и газов, которая могла бы заменить собой естественный аналог. Кроме того, нужно проработать еще и снабжение растущего организма кровью, что означает создание системы насосов, способных поддерживать нормальное давление в кровеносной системе плода.
Но Флейк с коллегами пошли по другому пути. Они разработали оксигенатор особого типа, подключили его к кровеносной системе плода и кровь теперь свободно циркулирует по этой системе. Насосов в ней нет, работающее сердце плода выполняет роль этого насоса и вполне успешно.
Еще одна проблема — это инфекции. Нельзя допустить риска заражения плода, у которого иммунитета еще нет, либо он крайне слаб. В этом случае используются специальные помещения с минимальным содержанием микроорганизмов в воздухе и на поверхностях. Как уже говорилось выше, токсины из тела плода выводятся при помощи специальной жидкости, которая одновременно снабжает ткани тела кислородом.
Ученые протестировали свою систему на семи ранних плодах коров, возраст которых составил 105–120 дней. Это эквивалент 22–24 неделе беременности у человека. Спустя четыре недели после того, как ягнята были помещены в искусственную матку их изучили. Ни признаков повреждения, ни других проблем ученые не обнаружили.
Конечно, овцы — не люди, они развиваются несколько по иному пути, особенно, если иметь в виду нервную систему и мозг. Тем не менее, начало положено, и в скором времени ученые надеются разработать эффективную и надежную систему спасения недоношенных детей. Но до наступления этого момента специалистам предстоит выполнить еще много работы.
