Umělá děloha. Jak jsme daleko s jejím vývojem?

Těhotenství v umělé děloze

Exogestace pomocí umělé dělohy zahrnuje přenos plodu do externího zařízení naplněného roztokem elektrolytů, který nahrazuje přirozené prostředí v děloze. Během transferu plodu je nutné placentu co nejrychleji připojit k podpůrnému systému umožňujícímu přísun výživy, vylučování odpadních látek a výměnu plynů. Přechodová fáze do prostředí mimo dělohu je tak zcela kritická – klíčové je neublížit během přenosu plodu ani matce.

První experimenty s AWT

Pokusy prodloužit těhotenství mimo tělo matky nebyly u experimentálních zvířat po dlouhou dobu příliš úspěšné. Významného pokroku ve vývoji AWT však bylo dosaženo v roce 2017, kdy se vědcům z Dětské nemocnice ve Filadelfii podařilo úspěšně odchovat předčasně narozené jehně. Použili systém s oxygenační jednotkou připojenou k pupeční šňůře plodu, který byl umístěný v uzavřeném vaku naplněném uměle připravenou plodovou vodou (viz obrázek). Oxygenační jednotka nepoužívala pumpu, aby se zabránilo tlakovým pulzům, které by mohly poškodit nezralý oběhový systém plodu.

Obrázek: Technologie umělé dělohy vyvinutá v Dětské nemocnici ve Filadelfii

Jehňata ve vývojovém stadiu odpovídajícím přibližně 22. lidskému gestačnímu týdnu se mohla v extrauterinním zařízení fyziologicky vyvíjet po dobu 4 týdnů, někdy i déle. Podařilo se u nich udržet stabilní hemodynamické parametry a při dostatečném přísunu živin jehňata vykazovala fyziologický růst všech orgánů včetně mozku. Docházelo i k fyziologické myelinizaci nervové soustavy a dozrávání plic.

Je technologie přenosná na lidi?

Přenos plodu z dělohy do extrauterinního systému během císařského řezu je velmi náročný, neboť pupečníkové tepny jsou velmi malé a ihned po porodu se začínají stahovat. Chirurgové tak mají na připojení plodu k podpoře životních funkcí jen několik minut a celý proces musí proběhnout velmi hladce, aby se předešlo poškození nezralé oběhové soustavy plodu.

Autoři přelomové studie uznávají, že dosavadní metody inzerce arteriální kanyly jako náhrady placenty by vzhledem k odlišné anatomii pupečníkových cév u lidí nefungovaly. Vyvinuli proto nový systém velmi krátkých kanyl, které umožňují ponechat delší kus pupečníku mezi plodem a podpůrným systémem, aby bylo dosaženo větší svobody pohybu plodu. Pro zhodnocení bezpečnosti technologie bude nutno posoudit dlouhodobé výsledky zvířat, která byla pomocí AWT odchována. Také by měly být provedeny další pokusy s vyššími primáty.

Dlouhá cesta do praxe

Nejblíže klinické aplikaci je zřejmě systém EXTEND (extrauterine environment for newborn development), který vychází z pokusů Dětské nemocnice ve Filadelfii a vyvíjí jej společnost Vitara Biomedical. Zatím byl testován přibližně na 300 jehňatech s dobrými výsledky. Na vývoji kromě vědců z USA pracují i týmy z dalších zemí z Evropy, Asie i Austrálie.

První plány na klinické zkoušení systému AWT zahrnují jeho testování u extrémně předčasně narozených dětí (22.–24. týden těhotenství), pro které je nevhodná standardní péče na novorozenecké jednotce intenzivní péče. Výhledově by pak technologie mohla být používána u dětí s vrozenými vývojovými vadami, jež mohou být účinně léčeny chirurgickým zákrokem nebo systémovou léčbou (například genovou terapií) ve druhém trimestru těhotenství.

Klinické zkoušení zatím v nedohlednu

Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) svolal v září 2023 seminář, na kterém se diskutovalo o bezpečnosti a účinnosti AWT, včetně regulačních a etických aspektů nutných pro první studie na lidech. V této fázi se FDA o AWT zajímá jen jako o alternativu péče o extrémně nedonošené děti. Účastníci diskuze došli k závěru, že před povolením klinických studií je nutné prozkoumat bezpečnost technologie do co největších detailů. Druhým klíčovým krokem je stanovení propracovaného etického a právního rámce pro její možné použití.

(este)

Zdroje:
1. Hunter P. Exogestation for treating premature births and congenital diseases: Artificial womb technology edges towards first trials in humans. EMBO Rep 2024 Jan; 25 (1): 17–20, doi: 10.1038/s44319-023-00022-4.
2. Partridge E. A., Davey M. G., Hornick M. A. et al. An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb. Nat Commun 2017; 8: 15112, doi: 10.1038/ncomms15112.
3. Willyard C. Everything you need to know about artificial wombs. MIT Technology Review 2023 Sep 29. Dostupné na: www.technologyreview.com/2023/09/29/1080538/everything-you-need-to-know-about-artificial-wombs