notícias

Texto | Hu Xiangyun

Editor｜Hai Ruojing

A tecnologia do “útero artificial” foi levada à vanguarda da opinião pública.

Recentemente, o Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou anunciou a conclusão de um "experiência animal com útero artificial de ECMO (oxigenação por membrana extracorpórea) Um feto de ovelha de 4 meses foi conectado ao corpo da mãe por meio de um" dispositivo especial ", sobreviveu com sucesso". por 90 minutos, contando com o corpo da mãe para manter os sinais vitais.

Zhao Gaofeng, responsável pela experiência e diretor do Departamento de Cirurgia de Transplante Pulmonar do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou, mencionou em entrevista à mídia que esta ideia de remover a ECMO é "a primeira do tipo em meu país" em tecnologia de útero artificial. isso significa,Se o tipo sanguíneo for o mesmo, tanto o pai quanto a mãe podem desempenhar o papel de gestar o feto.。

O conceito de “qualquer um pode ter um filho” de repente traz espaço ilimitado para a imaginação. Nas redes sociais, as discussões sobre “fábricas de bebês em linhas de montagem” e “gravidez e parto masculino” já ultrapassaram a própria tecnologia.

Será que as perspectivas de aplicação de úteros artificiais realmente se tornarão o “admirável mundo novo” nos romances de ficção científica?

Intenção original: salvar bebês extremamente prematuros, não engravidar homens

Na década de 1920, o biólogo britânico Haldane propôs pela primeira vez o conceito de "ectogênese", que trouxe à humanidade a primeira discussão abrangente sobre úteros artificiais. Na sua imaginação, o século XXI não será mais uma era de utilização dos instintos tradicionais para dar à luz, mas será substituído por um processo de gravidez mais “racional, esclarecido, completamente fora do corpo” até 2074, bebés que são “concebidos naturalmente; e nascido" será A proporção será inferior a 30%."

Hoje, tais ideias são ainda mais radicais em algumas dimensões. “Geeks da tecnologia”, como Musk, declararam publicamente que, à medida que a população global está em declínio, a tecnologia do útero artificial deveria ser investida para “tornar as crianças mais rápidas, mais fáceis e mais baratas”.

Nas redes sociais nacionais, após a divulgação da pesquisa da equipe do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou, a maioria dos temas estava relacionada à "fertilidade masculina".

Existem equipes de pesquisa científica nos Estados Unidos, Austrália, Japão, Israel e outros países que estão desenvolvendo tecnologia de útero artificial.masDesde os primeiros oxigenadores sanguíneos com membrana de silicone e incubadoras artificiais de líquido amniótico, até a tecnologia ECMO que começou a ser usada após o século 21, e agora o programa "de-ECMO" lançado pela equipe chinesa, na verdade, equipes de pesquisa científica em todo o mundo O mundo não o considerou como um método a ser estudado como um substituto para a gravidez e a função uterina, mas como um método que poderia “fornecer uma alternativa viável aos cuidados intensivos neonatais”.。

Diagrama esquemático de um feto de ovelha em um útero artificial (Fonte: EA Partridge et al./Nature Commun. (CC BY 4.0))

O líder da equipe de pesquisa do útero artificial da Universidade de Michigan chegou a declarar publicamente em um artigo que “a ideia de permitir que os bebês cresçam completamente fora do útero é ‘ignorância tecnológica e um devaneio ideológico’”.

Zhao Gaofeng também corrigiu que os úteros artificiais não são para “produção em massa de bebês, mas para permitir que fetos que não podem permanecer no útero continuem a sobreviver”.

A razão pela qual a comunidade científica enfatiza esta questão é que o tratamento de prematuros ainda enfrenta muitas dificuldades, tanto no país como no estrangeiro. Na medicina, os bebês com idade gestacional inferior a 37 semanas são considerados prematuros, e os bebês com idade gestacional inferior a 28 semanas são considerados bebês ultraprematuros. com o aumento do número de mães idosas na China nos últimos anos, a reprodução assistida e outras aplicações tecnológicas, a taxa de nascimento prematuro pode aumentar.

Para cada família, isto também significa um pesado encargo financeiro. De acordo com dados de pesquisa da Fundação de Caridade Chunmiao de Pequim, mais de 85% das famílias com bebês prematuros têm "despesas catastróficas com saúde" e os custos do tratamento excedem 40% da capacidade de pagamento da família.

Um médico que se dedica ao trabalho reprodutivo há décadas explicou a 36 Krypton que a respiração e as infecções são os principais problemas. Tomemos como exemplo a respiração. Quando o feto está no útero, os pulmões fetais ficam cheios de líquido amniótico e o oxigênio necessário é obtido da placenta através do cordão umbilical. Depois que o cordão umbilical é encurtado, ele começa a respirar. próprio Se for um bebê prematuro cujos órgãos do corpo não estão totalmente desenvolvidos, ele não consegue respirar por conta própria. Estável, mesmo que seja usada assistência ventilatória, problemas como infecção pulmonar e displasia broncopulmonar ainda podem ocorrer. Quanto mais nova for a criança, mais tempo ela precisará de oxigênio.

Mas se puder continuar a desenvolver-se num útero artificial, teoricamente “o seu desenvolvimento pulmonar será melhor”.

Nos atuais experimentos com tecnologia de útero artificial, esse também se tornou um ponto discutido por cada equipe. Por exemplo, em 2017, os resultados experimentais anunciados pela equipe do Hospital Infantil da Filadélfia, nos Estados Unidos, mencionavam que no ambiente uterino simulado pelo biobag que projetaram (incluindo um saco plástico transparente e um conjunto de dispositivos de circulação extracorpórea), 8 animais eram equivalentes à idade gestacional humana. Ovelhas fetais prematuras com idade entre 23 e 24 semanas "desenvolveram-se normalmente e até cresceram lã" durante as 4 semanas de sobrevivência;

O plano da equipe da Universidade de Michigan é injetar um líquido especial nos pulmões de animais experimentais e, em seguida, usar o sistema para drenar o sangue do coração pela veia jugular, oxigená-lo fora do corpo e depois infundi-lo de volta. Os resultados da pesquisa também mencionaram que os fetos de ovelha experimentais “sobreviveram por 116 dias e seus pulmões, cérebro e outros órgãos estavam bem desenvolvidos”.

"SeO resgate tradicional de bebês prematuros é fornecer à criança um suporte de vida mais avançado. A tecnologia do útero artificial pode fornecer um ambiente que simula o corpo da mãe para que ela continue a se desenvolver, melhorando a possibilidade de sobrevivência e desenvolvimento saudável dos bebês prematuros. . “O médico acima mencionado pensa.

Equipe chinesa apresenta o primeiro caso do mundo: o que significa “ir para ECMO”?

Actualmente, a equipa de tecnologia de útero artificial que mais cresce no mundo já embarcou no caminho da criação de empresas e da angariação de capital de risco em Setembro de 2023, a FDA dos EUA até realizou uma reunião para discutir a questão dos testes em humanos;

Em comparação, por que a equipe do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou, que acabara de concluir um experimento com animais, atraiu tanta atenção?

O conceito de “ir para ECMO” é o maior destaque do experimento. Em algumas declarações da mídia, isso também é chamado de “a primeira história de sucesso do mundo”.

Nas últimas décadas, superar o problema do oxigênio no sangue tem sido um nó importante no progresso central da tecnologia do útero artificial, e a chave está na aplicação da ECMO. Como a ECMO pode fornecer oxigênio ao feto fora do corpo da mãe, esse método permite que o sangue “contorne” o coração e os pulmões, permitindo que os órgãos descansem e se curem.

Embora alguns cientistas estrangeiros acreditem que a ECMO não é adequada para bebês extremamente prematuros, a maioria das ideias de melhoria ainda se concentra em equipamentos. Na verdade, até mesmo a equipe do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou estava usando ECMO quando conduziram os primeiros experimentos. Naquela época, eles também compararam a ECMO a “um papel vital no sistema uterino artificial, desempenhando o papel dos pulmões dos bebês prematuros”.

36Kr aprendeu que isso ocorre porque o uso de ECMO não envolve “nenhuma outra circulação sanguínea adicional” e pode “circular” a circulação sanguínea dentro do próprio feto.

Nos resultados divulgados recentemente, embora a equipe não tenha explicado por que desistiu desse caminho maduro, eles mencionaram a ideia "de-ECMO" de substituição viva, que consiste em conectar a artéria umbilical e a veia umbilical da ovelha com o artérias e veias no pescoço da mãe para estabelecer um ciclo combinado semelhante à ECMO." Na opinião da equipe, a solução “de-ECMO” pode ajudar a evitar riscos como coágulos sanguíneos e infecções, além de eliminar a necessidade de pagar altos custos de manutenção do equipamento.

Fu Shibo, médico de um hospital terciário em Xangai ("Dr. Philip", o popular autor da ciência médica sobre Zhihu) disse ao 36Kr: "Embora a afirmação “De-ECMO” não esclareça o método de conexão específico, ela também deve “usar um conversor, como uma estrutura de membrana semelhante à diálise, para estabelecer uma certa conexão entre o fluxo sanguíneo da mãe/pai e do feto ", evitando assim que o sistema imunológico da mãe /do pai reconheça o feto como um corpo estranho e o ataque, garantindo ao mesmo tempo a troca transmembrana de gases, nutrientes, resíduos metabólicos, etc. no sangue。

Em termos de efeito, as vantagens e desvantagens desta ideia experimental são relativamente óbvias.

O primeiro é a redução de custos. Zhao Gaofeng mencionou em uma entrevista ao Health Times que "o custo inicial e o custo operacional diário da ECMO são de 60.000 a 70.000 yuans e de 10.000 a 20.000 yuans, respectivamente". Para uma equipa de investigação científica que ainda está na sua infância, o fardo dos custos é relativamente pesado.

"O programa 'De-ECMO' ajudará a reduzir a dependência de equipamentos de ponta no exterior e de seus consumíveis de membrana de suporte, especialmente quando não houver substitutos nacionais para produtos consumíveis relacionados. Além disso, embora não tenha sido anunciado ao público, o uso do programa 'De-ECMO' É provável que algum tipo de dispositivo de estrutura de membrana seja um equipamento autodesenvolvido com direitos de propriedade intelectual independentes, o que significa que o custo geral do equipamento será menor", acredita o Dr. Fu Shibo.

Além disso, do ponto de vista do desenho da estrutura experimental, a ECMO no plano da equipe estrangeira é responsável apenas pela função de oxigenação, e “outros nutrientes devem ser adicionados ao sangue fetal por meio de injeção”. gás e nutrição, mais simples.

No entanto, o médico também mencionou que o dispositivo de estrutura de membrana usado no programa “de-ECMO” está bloqueando os tipos sanguíneos.AnticorpoEm termos de funções, ainda não se compara à placenta natural e pode causar hemólise e outros problemas no recém-nascido. Portanto, haverá muitos fatores limitantes. Por exemplo, a própria equipe mencionou que “o tipo sanguíneo do feto. ser consistente com o do pai/mãe."

"No geral, acho que ambos os tipos de soluções têm suas próprias vantagens. Do ponto de vista dos médicos, esperamos que a pesquisa do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou possa ser publicada em artigos para que todos possam entendê-la mais cedo e mais É claro que também esperamos que a solução chinesa seja capaz de liderar a investigação neste campo.”

Ansioso por um cordeiro "nascido vivo"

Atualmente, um ponto inovador no avanço contínuo da tecnologia do útero artificial em direção à realidade é que o tempo de sobrevivência dos animais experimentais continua a ser estendido.

Em 2017, o maior tempo de sobrevivência dos cordeiros experimentais da equipe do Hospital Infantil da Filadélfia atingiu 4 semanas, em 2023, outros dados divulgados por cientistas japoneses afirmaram que 6 tubarões-lanterna sobreviventes foram entregues com sucesso usando tecnologia de útero artificial. 7 meses.

Na China, no programa anterior de ECMO utilizado pela equipe do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou, o tempo de sobrevivência de fetos de ovelhas experimentais atingiu 7 dias neste programa "livre de ECMO", o tempo de sobrevivência de fetos de ovelhas no artificial; útero foi de 90 minutos. “A seleção nacional oferece um caminho técnico totalmente novo que reduz a dependência de equipamentos.No entanto, o primeiro relato de útero artificial foi em 2017. Os estudiosos nacionais começaram relativamente tarde e o tempo de observação experimental também foi curto. . Fu Shibo acredita que este também é um aspecto lamentável do experimento conduzido pela equipe do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Zhengzhou.

No entanto, a questão que nem as equipas nacionais nem estrangeiras foram capazes de responder é: embora se afirme que os fetos de ovelhas se desenvolvem normalmente em úteros artificiais, a maioria deles é sacrificada no final, e nenhum "cordeiro vivo e bem sucedido é entregue". Até viva por um tempo.

“Isso realmente me confunde um pouco”, disse o médico: “Se, de acordo com os resultados experimentais, os vários sistemas dos fetos de ovelha se desenvolvem normalmente, por que não realizar observações mais longas, especialmente após o “nascimento”? Talvez ainda existam alguns defeitos inerentes que não podem ser resolvidos, como induzir a primeira respiração espontânea de um feto de ovelha quando este é retirado do líquido amniótico se for utilizado um método semelhante à cesariana para estimulá-lo após a sua retirada; fora, teve sucesso? Nada disso foi anunciado ainda. "

Por outro lado, todo o progresso atual da investigação permanece na fase de experiências com animais. Na linha de frente clínica, os médicos mencionaram que a questão mais preocupante ainda é “até que ponto pode atender bebês prematuros humanos com necessidades relevantes”.

Em Setembro de 2023, a FDA dos EUA realizou uma reunião consultiva independente para discutir como avaliar melhor a segurança e eficácia da tecnologia de útero artificial, tais como as limitações dos dados em animais e as dificuldades éticas dos ensaios em humanos. No entanto, nenhum plano específico de ensaio em humanos foi anunciado durante esta discussão.

De acordo com relatos da mídia estrangeira,A equipe do Hospital Infantil da Filadélfia já apresentou um pedido de teste em humanos para equipamentos relacionados ao FDA e a equipe da Universidade de Michigan também mencionou que espera avançar nos testes clínicos em humanos dentro de 3-4 anos;Mas também mencionaram que “existem lacunas fundamentais na compreensão da comunidade científica sobre como os fetos humanos crescem em úteros artificiais, e isto requer investigação focada antes dos testes formais”.

A ética também é uma questão em que os cientistas estão pensando. Alguns estudiosos estrangeiros mencionaram que as cirurgias de transplante envolvendo bebês extremamente prematuros são frequentemente realizadas nos estágios iniciais da gravidez. A incisão uterina é relativamente maior do que na gravidez a termo e há riscos como ruptura uterina e implantação anormal da placenta. consentimento informado. O problema. “Ficaríamos preocupados que os pais que são informados da terrível condição de seu feto façam tudo o que puderem, mesmo que essas técnicas sejam completamente não testadas e arriscadas”.