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文 | 胡祥雲

編集者｜海若京

「人工子宮」技術が世論の最前線に押し上げられている。

鄭州大学第一付属病院は最近、「ECMO（体外膜型酸素供給）人工子宮動物実験」が完了したと発表し、生後4か月の羊の胎児が「特別な装置」を介して母親の体に接続され、無事に生還したと発表した。バイタルサインを維持するために母親の体に頼りながら90分間。

実験責任者で鄭州大学第一付属病院肺移植外科部長の趙高峰氏はメディアのインタビューで、ECMOを除去するというこのアイデアは「この種のものとしては世界で初めて」と述べた。私の国」人工子宮技術。これはつまり、血液型が同じであれば、父親と母親の両方が胎児を妊娠する役割を果たすことができます。。

「誰でも赤ちゃんを産むことができる」という概念は、突然無限の想像力の余地をもたらします。ソーシャルメディア上では、かつては「流れ作業の赤ちゃん工場」や「男性の妊娠と出産」についての議論がテクノロジーそのものを超えていました。

人工子宮の応用展望は本当にSF小説の「すばらしい新世界」となるのだろうか？

本来の目的は超未熟児を救うことであり、男性を妊娠させることではない

1920 年代に英国の生物学者ハルデンが初めて「外部発生」の概念を提案し、人類に人工子宮に関する最初の包括的な議論をもたらしました。彼の想像では、21世紀はもはや伝統的な本能を使って出産する時代ではなく、2074年までに、より「合理的で啓発された、完全に体の外で」妊娠するプロセスに取って代わられ、赤ちゃんは「自然に妊娠する」ことになるだろう。 「生まれてくる」割合は30％未満になります。

今日、そのような考え方は、いくつかの側面ではさらに過激になっています。マスク氏のような「テクノロジーオタク」は、世界人口が減少する中、人工子宮技術は「子供たちをより速く、より簡単に、より安く作る」ために投資されるべきだと公に述べている。

鄭州大学第一付属病院のチームによる研​​究発表後、国内のソーシャルメディアでは「男性の生殖能力」に関する話題が大半を占めた。

米国、オーストラリア、日本、イスラエル、その他の国々に科学研究チームがあり、人工子宮技術を開発しています。しかし初期のシリコン膜型人工肺や人工羊水保育器から、21 世紀以降に使用され始めた ECMO 技術、そして現在、中国チーム、実際には世界中の科学研究チームが立ち上げた「脱 ECMO」プログラムに至るまで、世界は、これを妊娠や子宮機能の代替として研究されるべきものとは考えていないが、「新生児集中治療に代わる実行可能な代替手段を提供する」可能性のある方法としてみなしている。。

人工子宮内の羊の胎児の概略図 (出典: EA Partridge et al./Nature Commun. (CC BY 4.0))

ミシガン大学の人工子宮研究チームのリーダーは、「赤ちゃんを子宮の外で完全に成長させるという考えは『技術的な無知とイデオロギー的な空想』である」と論文で公にさえ述べている。

趙高峰氏はまた、人工子宮は「赤ちゃんを大量生産するためではなく、子宮内に留まることのできない胎児が生き続けられるようにするため」であると訂正した。

科学界がこの問題を重視する理由は、未熟児の治療が国内外で依然として多くの困難に直面しているためである。医学では、在胎週数 37 週未満の赤ちゃんは未熟児とみなされ、在胎週数 28 週未満の赤ちゃんは超未熟児とみなされます。近年の中国では高齢の母親が増加しており、生殖補助医療やその他の技術の応用により、早産率が増加する可能性がある。

これは各家庭にとっても大きな経済的負担を意味します。北京春廟慈善財団の調査データによると、未熟児を持つ家族の85％以上が「壊滅的な医療費」を抱えており、治療費は家族の支払い能力の40％を超えている。

何十年にもわたって生殖に関する研究に従事してきた医師は、呼吸と感染症が主要な問題であると36クリプトン紙に説明した。呼吸を例に挙げると、胎児の肺は羊水で満たされており、へその緒が短くなると、胎盤から必要な酸素が得られます。体の器官が十分に発達していない未熟児の場合、たとえ人工呼吸器を使用しても安定した呼吸ができず、肺感染症や気管支肺異形成などの問題が発生する可能性があります。子どもが若ければ若いほど、より長く酸素に依存する必要があります。

しかし、人工子宮の中で発育を続けることができれば、理論的には「肺の発育は良くなる」という。

現在の人工子宮技術の実験でも、この点が各チームの議論のポイントとなっている。たとえば、2017年に米国のフィラデルフィア小児病院チームが発表した実験結果では、彼らが設計したバイオバッグ（透明なビニール袋と体外循環装置のセットを含む）で模擬した子宮環境において、8匹の動物が23～24週齢の未熟児ヒツジは、生存期間の4週間の間に「正常に発育し、羊毛も生えた」のと同じだった。

ミシガン大学チームの計画は、実験動物の肺に特殊な液体を注入し、その後そのシステムを使って心臓の血液を頸静脈から排出し、体外に酸素を供給してから注入するというものだ。研究結果では、実験用の羊の胎児が「116日間生存し、肺、脳、その他の器官がよく発達していた」とも述べられている。

"もし未熟児の伝統的な救出は、より高度な生命維持を子どもに提供することであり、人工子宮技術は、未熟児の生存と健康な発育の可能性を高めるために、母親の体を模倣した環境を子どもに提供することができます。 。 」と前出の医師は考えます。

中国のチームが世界初の症例を設定：「ECMOに行く」とはどういう意味ですか？

現在、世界で最も急速に成長している人工子宮技術チームはすでに会社設立とベンチャーキャピタルの調達に乗り出しており、2023年9月には米国食品医薬品局も人体治験の問題を議論する会議を開催した。

それに比べて、動物実験を終えたばかりの鄭州大学第一付属病院のチームはなぜこれほど強い注目を集めたのだろうか。

「ECMOに行く」というコンセプトが実験の最大の目玉だ。一部のメディアでは、これを「世界初の成功事例」とも呼んでいます。

過去数十年にわたり、血中酸素の問題を解決することは人工子宮技術の中核的な進歩における重要な結節点であり、その鍵はECMOの応用にあります。 ECMO は母体の外で胎児に酸素を供給できるため、この方法により血液が心臓と肺を「バイパス」することができ、臓器を休ませて回復させることができます。

海外の科学者の中には、ECMOは超未熟児には適さないと考えている人もいるが、改善案のほとんどは依然として機器に焦点を当てており、実際、鄭州大学第一付属病院のチームも最初に実験を行った際にはECMOを使用していた。その際、彼らはまた、ECMOを「未熟児の肺の役割を果たす、人工子宮システムにおける重要な役割」に例えた。

36Kr は、これは ECMO の使用が「他の追加の血液循環」を必要とせず、胎児自体の内部の血液循環を「循環」できるためであることを学びました。

最近明らかにされた結果の中で、研究チームはなぜこの成熟した道を断念したのか説明しなかったが、羊の臍動脈と臍静脈を羊の臍動脈と臍静脈に接続するという「脱ECMO」の生体代替のアイデアについて言及した。母親の首の動脈と静脈を調べて、ECMOと同様の複合サイクルを確立します。」研究チームの見解では、「脱ECMO」ソリューションは血栓や感染症などのリスクを回避し、高額な機器メンテナンス費用を支払う必要をなくすことができるという。

上海の三次病院の医師、フー・シボ氏（知湖の人気医学作家「フィリップ博士」）は36Krに次のように語った。「De-ECMO」という文言は具体的な接続方法を明らかにしていないが、「透析と同様の膜構造などのコンバーターを使用して、母親/父親の血流と胎児との間に一定の接続を確立する必要がある」これにより、血液中のガス、栄養素、代謝老廃物などの膜貫通交換を確保しながら、母親の/父親の免疫系が胎児を異物として認識して攻撃することを回避します。。

効果の観点から見ると、この実験的なアイデアの長所と短所は比較的明らかです。

一つ目はコスト削減です。趙高峰氏は健康時報のインタビューで、「ECMOの初期費用と1日の運営費用はそれぞれ6万～7万元と1万～2万元である」と述べた。まだ初期段階にある科学研究チームにとって、費用の負担は比較的大きい。

「『De-ECMO』プログラムは、特に国内に関連消耗品の代替品がない場合に、海外のハイエンド機器とそれをサポートする膜消耗品への依存を減らすのに役立ちます。また、一般には発表されていませんが、 「De-ECMO」プログラムの利用 ある種の膜構造装置は、独立した知的財産権を持つ自社開発の装置となる可能性が高く、これは装置全体のコストが安くなる可能性がある」とFu Shibo博士は考えている。

また、実験構造設計の観点から見ると、海外チームの計画ではECMOは酸素供給機能のみを担っており、「他の栄養素は注射によって胎児の血液に添加する必要がある」という問題も中国チームの計画では解決されている。ガスと栄養、もっと簡単に。

しかし、医師は、「脱ECMO」プログラムで使用されている膜構造装置が血液型をブロックしているとも述べた。抗体機能の点ではまだ天然の胎盤に匹敵するものではなく、新生児に溶血やその他の問題を引き起こす可能性があるため、研究チーム自身も「胎児の血液型が必要とする」と述べています。父親/母親のそれと一致するように。」

「全体として、どちらのタイプのソリューションにもそれぞれ利点があると思います。臨床医の観点から、鄭州大学第一付属病院の研究が論文として出版され、誰もがより早く、より早く理解できるようになることを願っています」もちろん、中国のソリューションがこの分野の研究をリードできることも期待しています。」

「生きて生まれる」子羊を楽しみにしています

現在、現実に向けて進歩を続ける人工子宮技術の画期的な点は、実験動物の生存期間が延長され続けていることです。

2017年、フィラデルフィア小児病院チームの実験用子羊の最長生存期間は2023年に4週間に達し、日本の科学者が発表した別のデータによると、生き残ったランタンシャーク6頭は人工子宮技術を使用して出産に成功したという。 7ヶ月。

中国では、鄭州大学第一付属病院のチームが使用した以前のECMOプログラムでは、実験用の羊胎児の生存期間がこの「ECMOフリー」プログラムでは7日に達したが、人工羊の胎児の生存期間は7日に達した。子宮は90分でした。 「国内チームは、機器への依存を減らすまったく新しい技術的パスを提供します。しかし、人工子宮の最初の報告は2017年でした。国内の学者が始めたのが比較的遅く、実験観察期間も短かったです。 。 傅世波博士は、これも鄭州大学第一付属病院のチームが行った実験の残念な点だと考えている。

しかし、国内チームも海外チームも答えられなかった疑問は、羊の胎児は人工子宮で正常に発育すると主張されているが、最終的にはそのほとんどが安楽死させられ、「成功した生きた子羊は出産されない」ということである。しばらく生きてもいいよ。」

「これは実際、私を少し混乱させます」と医師は言いました。実験結果によれば、羊の胎児のさまざまなシステムが正常に発達しているのであれば、特に「誕生」後にさらに長い観察を実施してみてはいかがでしょうか?おそらく、羊の胎児を羊水から取り出すときに、帝王切開と同様の方法で羊の胎児を刺激する場合、その最初の自発呼吸をどのように誘発するかなど、解決できない固有の欠陥がまだいくつかあるのでしょう。出ました、成功しましたか？これについてはまだ何も発表されていません。 」

一方で、現在の研究の進展はすべて動物実験の段階にとどまっている。臨床の最前線から医師らは、最も懸念される問題は依然として「適切なニーズを持つ未熟児にどの程度サービスを提供できるか」であると述べた。

2023年9月、米国FDAは独立諮問会議を開催し、動物データの限界や人体治験の倫理的難しさなど、人工子宮技術の安全性と有効性をより適切に評価する方法について議論した。ただし、この議論では具体的な人体治験計画は発表されなかった。

海外メディアの報道によると、フィラデルフィア小児病院チームはすでに関連機器の人体治験申請をFDAに提出しており、ミシガン大学チームも3～4年以内に人体臨床試験を進めたいと述べた。しかし彼らはまた、「人間の胎児が人工子宮でどのように成長するかについての科学界の理解には根本的なギャップがあり、正式な試験の前に集中的な研究が必要である」とも述べた。

倫理も科学者が考えている問題です。超未熟児の移植手術は正期妊娠に比べて比較的大きく、子宮破裂や胎盤着床異常などのリスクがあると海外の学者も指摘しています。インフォームドコンセントの問題。 「胎児の悲惨な状態を知らされた親たちが、たとえこれらの技術がまったくテストされておらず、危険を伴うものであったとしても、できる限りのことをするのではないかと私たちは懸念しています。」