这个“人造子宫”就像科幻小说——但子宫的工作并未结束

我们离人造妊娠还有多远?
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极早产婴儿的生存几率很低。新的人造子宫可能能够提供帮助,但还需要几年时间。儿童医院,费城

想象一下走进一个充满早产婴儿的医院育婴室,看到的不是保温箱,而是装满液体的袋子,婴儿被 securely 包裹在里面。这并非遥不可及的科幻幻想:周二,研究人员宣布在将绵羊胎儿存活于“人造子宫”装置中方面取得了前所未有的成功。结果令人难以置信。但这对人类意味着什么?

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人造子宫示意图 儿童医院,费城

再见了,子宫?

首先要说明的是:虽然这个人造子宫极其具有未来感,但它并非要取代传统的子宫。而且,这并不意味着我们离完全人造妊娠已近在咫尺。早在2014年,未来主义者Zoltan Istvan就预测,“体外受精”—也就是妊娠不依赖生物子宫—将在20年内出现,并在30年内被广泛使用。他以及许多其他人认为,这类技术将允许更安全、更可控的妊娠(对胎儿和母亲都是如此),并将生育的重担从那些生物学上能够怀孕的个体身上转移开。

当然,潜在的争议很多。那些取决于胎儿能否在子宫外存活(即“活产期”)的堕胎法将如何改变,当胎儿理论上可以在任何时候在子宫外存活时?父母的权利将如何改变?如果婴儿错过了子宫生活的未知益处,无论是心理上的、微生物上的,还是其他性质的,该怎么办?

幸运的是,我们现在还无需考虑这些。目前,妊娠早期阶段的内在机制对于研究人员来说仍然过于复杂和神秘,无法成功地将受精卵培育到活产期。

“现实情况是,目前没有任何即将出现的技术,”儿童医院(CHOP)首席研究员Alan Flake周一在新闻发布会上表示。“除了母亲之外,没有任何东西能够支持这个时期。”

那么它是用来做什么的?

研究人员并不是在追求完全摆脱子宫的生殖“圣杯”。相反,他们试图找到一种方法来拯救那些目前有生存机会但机会渺茫的婴儿。

美国有十分之一的出生是早产(妊娠期不足37周,足月为40周),新生儿医学的进步使得这个问题越来越少。但这意味着出现了一个新的、日益增长的婴儿类别——“极度早产儿”——即妊娠期在26周前分娩的婴儿。这类婴儿目前的生存几率为30%至50%,但发病率高达90%,这意味着几乎所有婴儿都会因器官发育不全而死于并发症。而那些存活下来的婴儿往往会遭受严重的残疾。

“这些婴儿迫切需要一个连接母亲子宫和外部世界的桥梁,”Flake在一份声明中说。“如果我们能开发一个体外系统来支持生长和器官成熟仅几周时间,我们就能极大地改善极度早产儿的预后。”

换句话说,医生不会将极度早产儿放入保温箱,用静脉输液、呼吸机和监测器覆盖他们,而是将他们直接放入一个“有窗户”的子宫里。

它有什么作用?

这项新研究使用的是绵羊,而非人类婴儿。经过几年的研究,研究人员开发了几种原型,旨在支持妊娠期相当于人类23至24周的早产羔羊在子宫外生长。

人造羊水使新生儿处于一个对其发育不全的身体更友好的环境中,提供营养和生长因子,密封的环境则使他们免受感染。该装置通过脐带将患者连接到生命支持系统,而不是通过驱动血液循环的泵和向肺部输送空气的呼吸机给胎儿脆弱的肺部和心脏带来负担。

此前,类似的系统只能将胎儿存活数天。但这项新研究报告了近一个月的妊娠期——以及一些健康的羔羊继续发育,仿佛它们仍在子宫内。受益于额外的子宫般环境一个月的羔羊被转移到常规呼吸机上,似乎过着完全正常的羔羊生活。至少有一只存活了一年

这些小羔羊在生物袋里的样子

这能拯救人类婴儿吗?

专家似乎是这么认为的。托马斯杰斐逊大学的儿科医生Jay Greenspan(未参与该研究)告诉NPR,该设备是“技术奇迹”。天普大学的Thomas Shaffer称其为“重大突破”。这些是独立的科学评论中非常高级别的评价。CHOP的研究人员表示,他们希望在几年内进行人体试验。

然而,尽管这项技术无疑是充满希望的——在充斥着未能兑现承诺的科学“突破”的世界里,这是一项难得的突破——但这个时间表可能过于乐观。

“这需要大量的额外临床前研究和开发,这种治疗不会很快进入临床,”爱丁堡大学(未参与新研究)生殖医学和科学教授Colin Duncan在一份声明中说。“使用类固醇注射帮助有早产风险的女性加速胎儿肺部发育,是通过羊模型发现的。它改善了全球早产婴儿的生存率,并对产科和新生儿实践产生了巨大影响。这种治疗花了20多年才投入临床实践。”

羊不是人类:它们的妊娠期更短(总共只有152天),而且它们更大。因此,研究人员需要缩小设备尺寸,以支持那些体重常常不到一磅的婴儿,而且很难说人类胎儿是否能像羔羊一样在关键的4-5周内(足以度过即时危险期)顺利生存。他们也不确定人类脐带是否会像羔羊的一样配合。羔羊提供了一个很好的概念验证——当团队尝试将设备改编以支持人类生命时,他们不会盲目行动——但这并不意味着他们可以对人类使用当前设计而不做任何修改。

然后还有一个问题:这个新系统在多大程度上会被接受。

“我与其他从业者交谈过,他们认为家属可能无法接受他们的孩子要在袋子里待上四周,”印第安纳大学健康莱利儿童医院的Brian Gray告诉Stat News。“这太科幻了。有些人可能无法接受。”

CHOP的研究人员坚称,在进行人体试验之前,他们会让该设备对家庭友好——并非说人类婴儿会挂在新生儿重症监护室的墙壁上——但将婴儿密封在液体袋中,绝对不是在期待中会发生的事情。

即使它最终起作用,该设备能做的事情也是有限的。正如我们之前所说,它不会完全取代自然妊娠——谁知道科学家是否以及何时能够改进该设备,使其能够支持22周妊娠之前的婴儿。即使是这些婴儿也需要得到妥善准备:《大西洋月刊》报道称,患者必须通过剖腹产分娩,并注射药物以防止他们大口吸气,这会对他们娇嫩的肺部造成不可修复的损害。并且他们需要几乎立即被转移到袋子中,并连接到他们的新胎盘上。

所以,这项神奇的发明并非没有瑕疵——而且无论何时真正进入医院,它可能都会被证明是难以推广的。但最终,这个新设备确实能够挽救许多小生命。

 

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Rachel Feltman

特约编辑

Rachel Feltman 是《流行科学》的特约编辑。她主持并监督热门播客“我这周学到的最奇怪的事情”,并帮助充实杂志的数字版内容。她住在泽西城,与她同样高挑的丈夫和同样年长的猫一起生活。


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