妇产科

女人不用生孩子了?“人造子宫”即将用于人体试验!

作者:王玲 来源:医学论坛网 日期:2023-10-25
导读

         近期,美国向FDA申请人造子宫的人体试验,这个消息似乎让人们看到了机器生娃的可能。 去年,美国生物学家Hashem Al-Ghaili描绘了一种构想。在一间人造子宫工厂中,成千上百个蛋壳一样形状的人造子宫整齐排列在实验室中,婴儿们在里面孕育生长。按照Hashem的构想,人造子宫将取代人类子宫,百万婴儿将在实验室中诞生。 10年前,这样的构想还主要存在科幻电影中,如今正慢慢在现实中上演。西班

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近期,美国向FDA申请“人造子宫”的人体试验,这个消息似乎让人们看到了机器生娃的可能。

去年,美国生物学家Hashem Al-Ghaili描绘了一种构想。在一间人造子宫工厂中,成千上百个蛋壳一样形状的人造子宫整齐排列在实验室中,婴儿们在里面孕育生长。按照Hashem的构想,人造子宫将取代人类子宫,百万婴儿将在实验室中诞生。  
 
10年前,这样的构想还主要存在科幻电影中,如今正慢慢在现实中上演。西班牙、日本、澳大利亚多国均开发人造子宫技术,在羔羊和仔猪上做了许多试验并发表研究。人造子宫的技术问题逐渐改进,培育的时间越来越长。
 
近年来,多国陆续申请启动“人造子宫”的人体试验,希望该技术能在人类身上开展研究。随着全球生育率持续低迷,解放女性子宫的呼声越发高涨,人造子宫是否可以替代人类生孩子?
 
 
01
人造子宫——从动物到人类的跨越
         

2017年,美国费城儿童医院(CHOP)用了8只羔羊进行试验,研究者将一只在母体发育了107天的胎羊,移送到“人造子宫”里发育了28天,期间胎羊长出了毛,肺和大脑逐渐发育成熟,能够正常呼吸。绵羊的怀孕期约为5个月,生理上相当于人类胎儿在妊娠23~24周时进入“人造子宫”,并且发育到了32~33周。

人造子宫,其实是一个透明的“生物袋”,里面充满了电解质的液体,用于模拟子宫和羊水。人造子宫技术关键是如何通过血液循环提供氧气并清除二氧化碳。CHOP团队将胎羊脐带中的血管连接到体外给血液充氧,随着胎羊心脏的规律泵血,完成血液中的氧气供应和清除二氧化碳。

美国密歇根大学开发了另一种人造子宫系统,没有生物袋和人工羊水。而是将气管插管连接到胎羊的肺部,使用泵从颈静脉抽出血液,在体外充氧,然后通过脐静脉送回体内。密歇根大学的人造子宫胎羊目前培育时间约为2周。

相比之下,CHOP团队的胎羊能存活4周,是目前人造子宫技术里培育时间最久的。工作负责人艾伦·弗莱克医生透露,CHOP团队利用该技术已孕育了超过300多只羔羊,动物试验非常顺利。

 
2019年,CHOP团队几名成员加入了初创公司Vitara Biomedical,筹集了1亿美元用于人造子宫装置的优化开发,优化后的装置被命名为“新生儿发育子宫外环境”,即EXTEND。这也是最接近人体试验阶段的设备。随后CHOP团队向美国食品药品监督管理局(FDA)提出申请,希望批准人造子宫的首次人体临床试验。
 
据媒体报道,FDA召开了独立顾问会议,讨论了该技术监管和伦理方面的问题。一旦该项目被批准,人造子宫从胎羊转移到人类将是巨大的飞跃。
 
 
02
人造子宫是否能替代胚胎到胎儿全过程?
         

关于未来人造子宫的用途,CHOP团队在会议上强调,这项技术的目的不是、也不能支持从受孕到出生的发育全过程。

目前是为了帮助极早产儿在体外存活下来,能够正常发育,保证肺部和脑部不受损伤。极早产儿指妊娠期不到 28 周的胎儿,包括感染、激素失衡、高血压或糖尿病等引起的过早产。相比28周后出生的早产儿,其存活率极低。

与早产儿保温箱不同的是,一、人造子宫技术能对存活率更低的极早产儿展开救助;二,28周后出生的早产儿可以通过自然分娩,再被送入保温箱护理。CHOP团队的人造子宫技术则必须通过剖腹产将胎儿提前取出,移送到人造子宫里供氧。
         
当胎儿的器官在“人造子宫”里得到充分发育,存活的可能性更高时,工作人员会对胎儿停止供应,并完成“人工分娩”。对于习惯性流产、意外性流产、能怀孕却保不住胎的女性来说,人造子宫在更大程度上保住胎儿,大大解决她们的困扰。
         
总的来说,由于技术问题和伦理争议,人造子宫技术目前不包括从胚胎到胎儿的孕育过程,无法替代人类子宫去“批量造人”。但可以增强对早产婴儿的护理和培育。
 
 
03
“人造子宫”——未来和困境?
         

目前,多国纷纷投入到人造子宫的研究中,动物试验相对成熟。但是培育出来的胎儿仍要面临后续的问题:1.人造子宫内胎儿感染;2.出生后的胎儿难以存活。

我国首次人造子宫羊体外培育实验于2021年在郑州大学第一附属医院启动,截至目前试验胎羊已经超过10只,人造子宫内培育时间达1周左右。试验负责人、肺移植外科主任医师赵高峰介绍道,人造子宫有5大技术难点,感染是国内研究的难点。
         
其一是恒温,这在目前的技术条件下已经不成问题。其二是供氧,羊水中的胎儿所需氧气不需要通过呼吸获得,而是通过脐带血输送,在人造子宫里则采用体外膜氧合(ECMO)方式输送。这套系统依靠血管插管将血液导出,在体外人工肺里进行氧合后,再输回胎儿体内。但由于插管本身的限制,ECMO运转过程中,胎儿会出现多种并发症,影响供氧效率。其三、四分别是营养和排泄。胎儿发育所需营养的输送以及废物代谢过程,在人造子宫中都通过循环系统实现。循环系统本身的维护和稳定性依然需要优化,并且这一过程很可能带来第五大难点——感染
         
人工羊水中一旦混入病菌,胎羊很容易发生感染甚至导致死亡,这直接关系到胎羊培育的成败。到目前为止,“人造子宫”胎羊存活时间最长的是4周,来自CHOP团队。人造子宫的安全稳定性仍然需要改进。
         
2.“人造子宫”里的动物出生后的寿命不长,研究者要面临长期培育的技术难题。
         
2017年,日本冲绳企业开发了人造子宫的研究,并于今年培育出了珍稀动物细尾灯笼鲨的幼体。在试验初期,完成孵化期的鲨鱼被放入海水箱中几天后就全部死亡。为解决该问题,在临近分娩期时,研究者将人造羊水逐步替换成海水,让幼鲨提前适应海水环境,最近一批的鲨鱼存活了7个多月。
         
对于人体试验来说,完成从子宫内到子宫外的培育,则需要更高的技术要求。
 
 
04
人造子宫技术的伦理争议
         
与克隆技术一样,人造子宫所面临的复杂的伦理问题。
         

还记得绵羊“多莉”吗?1996年,世界上第一只体细胞克隆动物绵羊多莉诞生,标志着“无性繁殖”的成功,并且预示着生物技术时代的来临。该研究被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项,但同时遭遇了激烈的伦理争议。

无论是人造子宫羊,还是克隆羊,都已经不是传统意义出生的胎儿,均是生物技术产出的动物。父母是否会随着人造子宫的出现而被取缔?如果人造子宫技术被允许“造人”,那么是否会被用于商业用途?
         
在《逃出克隆岛》电影中,一批批克隆人类被“批量生产”,并且作为本体的器官移植源而存在。工作人员每天要监测克隆人生命体征,确保能为本体提供健康的器官。一旦不符合要求,这些商品似的克隆人就会被处死,正因如此,也引发了人类和克隆人的战争。
         
人造子宫的诞生,会发生怎样的后果是个未知数,对于人类是好是坏呢?
 
来源:医学论坛网
作者:王玲
编辑:多鱼

审校:清扬

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