Sztuczna macica i pozaustrojowa ciąża

Od lat na różne sposoby straszeni jesteśmy okropną wizją świata, w której nauka i medycyna pozwalają na korzystanie ze sztucznych macic i prowadzenie ciąż pozaustrojowych. W powieści antyutopijnej Huxleya ,,Nowy wspaniały świat’’ (ang. Brave New World), filmie ,,Wyspa’’ z 2005 roku i wielu, wielu innych, choćby nawet w grze Baldur’s Gate II, w Lochach Irenicusa… Tylko czy kryje się za tym coś konstruktywnego czy jest to wykorzystywanie tajemniczego, niezrozumiałego tematu do budowania świata w danym dziele, ideologicznej walki, urozmaicania fabuły czy wzbudzenia konkretnych emocji w odbiorcach? Jakie zastosowanie mogłyby mieć sztuczne macice i na jak zaawansowanym poziomie są obecnie prowadzone badania w tym temacie? W artykule o potencjalnych rewolucyjnych odkryciach w biologii i medycynie liznąłem temat, tym razem cały wpis będzie temu poświęcony. Ektogeneza, sztuczna macica, ciąża pozaustrojowa.

(http://iamnotthebabysitter.com/)

Ektogeneza, sztuczna macica i ciąża pozaustrojowa

Embriogeneza oznacza rozwój zarodka, aż do narodzin (lub wyklucia). Mimo nazwy, nie przez cały ten okres mówimy o zarodku. U ssaków od rozpoczęcia organogenezy (czyli rozwoju narządów z wcześniej powstałych, pierwotnych struktur) mówimy o płodzie, najpierw będzie to embrion (zarodek właśnie), natomiast u innych grup zwierząt rosnący organizm do czasu wyklucia nazywamy zarodkiem. Ektogeneza to rozwój zarodka i płodu poza organizmem kobiety/samicy od zapłodnienia do narodzin, czyli embriogeneza w sztucznej macicy, pozaustrojowa. Ektogeneza jest więc zawsze embriogenezą, ale embriogeneza ektogenezą – nie. Przy sztucznej macicy rozmyć się mogą niektóre pojęcia, ponieważ sztuczne elementy mogłyby zastępować te naturalne, np. w celu usuwania produktów przemiany materii stosowano by znaną wielu dializę. 

Zastosowanie sztucznej macicy

(Wikipedia)

Jakie zastosowanie mogłyby mieć sztuczne macice i prowadzenie ciąż pozaustrojowych? Ciekawy jestem ilu z Was w pierwszej chwili do głowy przyszły negatywne skojarzenia, związane z na przykład powieścią wymienioną w pierwszym akapicie czy filmem ,,Seksmisja’’, a kto pomyślał o ratowaniu wcześniaków? To jest właśnie ta siła kulturowej propagandy. Ale to tylko jedno z pozytywnych i potencjalnie potrzebnych zastosowań takiego sztucznego narządu. Bywają sytuacje, kiedy u rozwijającego się, nowego osobnika konieczne jest wykonanie zabiegu chirurgicznego. Dziś nie zawsze można zrobić to od razu. Przeniesienie płodu do sztucznej macicy mogłoby to umożliwić. Ponadto, odnosząc się do leczenia niepłodności – czasem problemem jest nie sama jakość komórek rozrodczych, ale późniejsze problemy z implantacją. Zainicjowanie rozwoju zarodka to następna wymieniana, potencjalna korzyść. Dzięki takiej metodzie można też w poszczególnych sytuacjach wyeliminować wpływ zdrowia matki, na zdrowie płodu, np. przy chorobach zakaźnych. Kobietom z uszkodzoną macicą czy parom jednopłciowym można umożliwić posiadanie biologicznego potomstwa z pominięciem kontrowersyjnego kroku, jakim jest wynajmowanie matek surogatek. Sztuczna macica mogłaby też znaleźć zastosowanie przy ratowaniu wymierających gatunków lub ewentualnym odtwarzaniu już wymarłych. 

Wymagania wobec sztucznej macicy

Sztuczna macica musi spełniać pewne warunki, by była funkcjonalna. Jasne jest, że nie będzie to narząd pozostawiony sam sobie, w odpowiednim pomieszczeniu, laboratorium itp. lecz wymagający regularnej ingerencji człowieka. Sztuczna macica powinna móc dostarczać zarodkowi, a dalej (u człowieka) płodowi składniki odżywcze, doprowadzać tlen (np. poprzez płyn do oddychania – ang. liquid breathing czy pozaustrojowe utlenowanie krwi), usuwać produkty przemiany materii (np. za pomocą dializy). Ważna jest też regulacja gospodarki hormonalnej rozwijającego się osobnika, obecność sztucznego płynu owodniowego (obecnie wskazuje się na roztwór Ringera z mleczanem) i podstawa, tj. połączenie z łożyskiem (co udało się już w nauce osiągnąć) lub ,,sztucznym łożyskiem’’ – czyli odpowiednią łączność ze środowiskiem wewnętrznym. Warto dodać, że łożysko powstaje z trofoblastu (części zarodka), nie jest, jak wiele osób myśli, narządem matki.

(http://iamnotthebabysitter.com/)

Historia badań

O swego rodzaju sztucznych macicach rozmyślano już wieki temu, ale realne badania na ten temat miały miejsce dopiero w drugiej połowie XX wieku. W roku 1969 naukowcom udało się dokonać dwudniowej inkubacji płodu owcy w ,,sztucznej macicy’’. W 1988 roku podjęto próbę implantacji ludzkich blastocyst (czyli wczesnych zarodków) do ludzkiej, pozaustrojowej macicy – z sukcesem. Dalsze trwanie pozaustrojowej ciąży zostało przerwane ze względu na nacisk polityczny i społeczny o podłożu etycznym. Czy słusznie? W tamtych latach – być może tak. Kolejnym osiągnięciem było podtrzymanie pięciu płodów kóz, średnio przez 237 godziny w ,,sztucznej macicy’’ (rok 1998). Po drodze miały miejsce inne doświadczenia, często bardziej ukierunkowanie na poznanie fizjologii macicy oraz zapłodnienia in vitro.

Sztuczna macica i pozaustrojowa ciąża w XXI wieku 

(Bulletti, Carlo, et al. "The artificial womb.")

Badaczka Helen C. Liu z Cornell University jest często cytowana w różnych popularnonaukowych i naukowych pracach na temat sztucznej macicy. Prowadzi ona badania nad kokulturami (mieszanymi hodowlami komórkowymi) w zakresie komórek błony śluzowej macicy i zarodków. Obecnie metodę tę wykorzystuje się przy zapłodnieniu in vitro, gdzie zarodek inkubowany jest wraz z komórkami błony śluzowej macicy, co służy polepszeniu jego żywotności. Pani Helen powiodło się stworzenie niedosłownie rozumianej sztucznej macicy i co najważniejsze – funkcjonalnej. W jednym z jej badań udało się przeprowadzić implantację ludzkich zarodków do sztucznej macicy wraz z kilkudniową inkubacją, która ze względu na ustawodawstwo w Stanach Zjednoczonych Ameryki, po tym okresie musiała zostać przerwana.

(Orectolobus ornatus, fot. Richard Ling.)

Konkretne osiągnięcia przypisać można naukowcom zajmującym się kozami. Płody tego gatunku sukcesywnie inkubowano, zależnie od badań: 165 godzin, 237 godzin, 543 godziny. Są to momentami przybliżenia wynikające z uśrednienia wyników – eksperymenty obejmowały zwykle kilka lub kilkanaście płodów. W jednym z nich doszło do narodzin i ponad tygodniowego utrzymania się przy życiu nowego osobnika (śmierć nastąpiła na skutek niedorozwoju płuc, spowodowanego podawaniem w okresie inkubacji środków uspokajających, zapobiegających ruchom, które uszkadzały cewniki). Jak wspominałem, pierwsza poprawna inkubacja dotyczyła owcy i trwała dwa dni. Próby w XXI wieku zaowocowały utrzymaniem płodu owcy w sztucznej macicy przez tydzień. Za osobliwy przykład posłużyć może inkubacja w sztucznej macicy rekinów dywanokształtnych. Badanie trwało do 140 dnia po narodzinach i nie odnotowano istotnych różnic we wzroście i śmiertelności w porównaniu do grupy kontrolnej, tj. rekinów, które rozwijały się i przyszły na świat naturalnie. 

Sztuczna macica i pozaustrojowa ciąża, a kwestie bioetyczne 

Kogo najbardziej interesował ten punkt w artykule, a nie konkretne doniesienia ze świata? Domyślam się, że wielu z Was. Co wcale nie jest złe, nieprawidłowe, dziwne czy jakkolwiek inaczej negatywne. Naturalnie, przyszłość, w której powszechnie dostępne są sztuczne macice, może budzić różne refleksje. Podstawową kwestią jest, myślę, to, że gdy dojdzie już do pełnych badań na ludzkich zarodkach i płodach, aż do ich narodzin, zadawane będą pytania takie jak: czy uzyskanie eksperymentalnie dzieci jest nieetyczne? Cofnijmy się lata wstecz, kiedy wprowadzano procedurę IVF (zapłodnienie in vitro). Obawy etyczne mogły być podobne. Dzisiaj jest to metoda powszechnie, z zadowoleniem i skutecznością stosowana, dopracowywana i która pomaga zmniejszyć ryzyko różnych chorób wrodzonych czy genetycznych u przyszłego potomka. Prawdopodobnie tak samo będzie w przyszłości ze sztucznymi macicami. 

Pixabay

Najgorętszą kwestią, kontrowersyjną etycznie, omawianą szeroko w naszej kulturze jest aborcja, do której prawo, zwłaszcza ze wskazaniami medycznymi (wykrycie wad wrodzonych u płodu, ciąża zagrażająca zdrowiu kobiety) czy przy ciąży wynikającej z gwałtu, zapewniają w wielu krajach zapisy o prawie do decydowania o sobie i prawie do integralności cielesnej. Aborcje (jeszcze) naturalnie wiążą się często z uśmierceniem płodu. Czasowa granica legalnej aborcji czy takiej bez medycznego uzasadnienia wskazywana jest na okres, kiedy płód mógłby teoretycznie przeżyć poza organizmem matki. Co jednak, jeśli ten, dzięki sztucznej macicy można uratować wcześniej? Czy obowiązującą zasadą powinna stać się procedura inkubacji płodu z aborcji w zastępczej macicy? I jeśli tak, co później, po narodzinach, z prawami do opieki nad dzieckiem? Czy dziecko powinno trafić do adopcji, a może matka powinna mieć ustawowo jakiś czas na zmianę decyzji i przyjęciu dziecka z powrotem, gdy się już urodzi? 

Potencjalnie można by zapytać jeszcze o takie sytuacje, jak np. jeśli kobieta pije alkohol w ciąży, to czy prawo powinno pozwalać adekwatnym pracownikom państwowym na odebranie jej płodu i inkubowanie go do narodzin w sztucznej macicy? I czy po narodzinach kobieta taka powinna mieć prawo do dziecka? Lekko podsyconą na początku wpisu myśl o klonowaniu wymarłych gatunków można pociągnąć także tutaj i zapytać czy nieetyczne jest przywracanie organizmów, które zniknęły z powierzchni Ziemi. I jeśli tak lub nie, to w jakich okolicznościach? Zważając jednak na fakt, że trwa obecnie, spowodowane działalnością konkretnego gatunku – człowieka – masowe wymieranie, być może w przyszłości będziemy wręcz zmuszeni do odtworzenia niektórych gatunków, które zostały zgładzone. Nie z takich pobudek, jakie przyświecają nam dzisiaj – ze względów kulturowych, zachowania bioróżnorodności, estetyki, przyrody dla przyszłych pokoleń, ale przede wszystkim by odnowić równowagę łańcuchów pokarmowych, klimatu i globalnej gospodarki. 

Przemyślenia

Nie myślcie proszę, że sztuczna macica czy cokolwiek innego może prowadzić do nadużyć, jako o argumencie ''przeciw''. Internet też prowadzi – do włamań, kradzieży, cyberprzemocy – a jednak właśnie dzięki niemu czytacie teraz ten artykuł. Dzięki niemu możecie uczyć się obcych języków, szukać informacji ze świata, życiowego partnera czy choćby promocji i wyprzedaży. Tak jest prawdopodobnie ze wszystkim lub bardzo wieloma rzeczami. Energia jądrowa może być wykorzystywana do uzyskania bomby atomowej, a może być użyta do badań naukowych czy pozyskiwania ,,zielonej’’ (w porównaniu z węglem) energii. Na koniec rozważcie pytanie: czy dla ratowania życia swojego płodu skorzystalibyście z sztucznej macicy? W badaniu opinii społecznej na ten temat 71,3% Izraelczyków odpowiedziało, że tak, a kolejne 13% zadeklarowało częściową/warunkową zgodę. Odpowiedzcie sobie sami.

Chcesz wesprzeć rozwój mojego bloga? Możesz to zrobić zostając jego patronem tutaj.

Literatura

1. Bulletti, Carlo, et al. "The artificial womb." Annals of the New York Academy of Sciences (2011): 124-128. 

2. Zapol, Warren M., et al. "Artificial placenta: two days of total extra uterine support of the isolated premature lamb fetus." Science (1969): 617-618. 

3.Bulletti, Carlo, et al. "Early human pregnancy in vitro utilizing an artificially perfused uterus." Fertility and sterility (1988): 991-996. 

4. Liu C. H., Larry I., et al. "Human preembryo development on autologous endometrial coculture versus conventional medium." Fertility and sterility (1998): 1109-1113. 

5. Chavatte-Palmer, P., R. Lévy, and P. Boileau. "[Reproduction without a uterus? State of the art of ectogenesis]." Gynecologie, obstetrique & fertilite (2012): 695-697. 

6. http://vivo.med.cornell.edu/display/cwid-hcliu [04.11.2015 r.]. 

7. http://mattlesnake.com/2013/03/02/artificial-wombs-could-outlaw-abortion [04.11.2015 r.]

8. Smajdor, Anna. "The moral imperative for ectogenesis." Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics (2007): 336-345. 

9. Simonstein, Frida, and Michal Mashiach–Eizenberg. "The artificial womb: A pilot study considering people's views on the artificial womb and ectogenesis in Israel." Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics (2009): 87-94. 

10. Miura, Yuichiro, et al. "Novel modification of an artificial placenta: pumpless arteriovenous extracorporeal life support in a premature lamb model." Pediatric research (2012): 490-494. 

11. Nick, Otway, and Ellis Megan. "Construction and test of an artificial uterus for ex situ development of shark embryos." Zoo biology (2012): 197-205. 

12. Kuwabara, Yoshinori, et al. "Development of extrauterine fetal incubation system using extracorporeal membrane oxygenator." Artificial organs (1987): 224-227. 

13. Unno, Nobuya, et al. "Development of an artificial placenta: survival of isolated goat fetuses for three weeks with umbilical arteriovenous extracorporeal membrane oxygenation." Artificial organs (1993): 996-1003. 

14. Sakata, Masahiro, et al. "A new artificial placenta with a centrifugal pump: long-term total extrauterine support of goat fetuses." The Journal of thoracic and cardiovascular surgery (1998): 1023-1031. 

15. Pak S.C., Song CH, et al. ’’Extrauterine incubation of fetal goats applying the extracorporeal membrane oxygenation via umbilical artery andvein.’’ J Korean Med. Sci (2002). 

16. Bryner, Benjamin, et al. "An extracorporeal artificial placenta supports extremely premature lambs for 1week." Journal of pediatric surgery (2015): 44-49. 

17. Gray, Brian W., et al. "Development of an artificial placenta IV: 24-hour venovenous extracorporeal life support in premature lambs." ASAIO Journal (2012): 148-154.

Udostępnij na Facebooku Udostępnij na Twitterze Udostępnij na Google Plus

O autorze

Łukasz Sakowski. Biolog z Poznania. Czytaj więcej