ІІ-няня піклується про мишанки в штучній матці

Робот, розроблений дослідниками з Китаю, стежить за ембріонами, поки вони розвиваються в плід.

Дослідники з Китаю розробили систему на основі штучного інтелекту (ШІ), яка в режимі реального часу спостерігає за розвиненими ембріонами мишей і піклується про них, поки вони ростуть в штучній утробі. Робот постійно вимірює ключові показники розвитку ембріона, такі як рівень вуглекислого газу або поживних речовин, і відповідним чином регулює їх для оптимального зростання. Хоча технологія тестується на мишах, цілком можливо, що коли-небудь і люди будуть народжуватися схожим чином - за допомогою штучної сурогатної матки. Поки ж шлях до цього перегороджують безліч не тільки технічних, а й етичних проблем.

В останнє десятиліття питання гестації ex-utero - тобто виношування ненародженого немовляти поза тілом, з використанням штучної матки, - користується великою увагою. Наприклад, у 2017 році вчені з США розробили схоже на матку середовище, заповнене речовиною, що імітує пренатальні рідини, в якій недоношені ягнята благополучно дозрівали протягом чотирьох тижнів. Ця «біосумка» може змінити вигляд відділень інтенсивної терапії новонароджених, надавши недоношеним дітям, які народилися раніше 24 тижнів, шанс на виживання.

В даний час у дітей, які народилися раніше 22 тижнів, немає надії на виживання. Навіть у більш старших недоношених новонароджених шанси занадто малі, оскільки їхні серце і легкі ще не цілком розвинені, щоб функціонувати поза утробою матері, навіть якщо їм допомагають системи життєзабезпечення в неонатальних відділеннях. Навіть у тих, хто вижив, можуть виникнути ускладнення, наслідки яких залишаться з цими людьми на все життя. В ідеалі таких дітей після пологів слід негайно переводити в штучну матку, щоб продовжити їх розвиток, поки вони не стануть достатньо здоровими.

Крім порятунку недоношених дітей, штучні матки становлять інтерес ще й тому, що дозволяють жінкам народжувати дітей без травм, пов'язаних з пологами. Багато жінок отримують ті чи інші травми під час пологів, включаючи розриви м'язів, довічне недержання сечі, пошкодження органів або переломи кісток тазу. У крайніх випадках деякі породіллі переживають важкі родові ускладнення, включаючи серцеві напади, ниркову недостатність і аневризми, які можуть бути небезпечні для життя як матері, так і дитини. Крім того, пологи несуть психологічні наслідки, які пов'язані з післяпологовим посттравматичним стресовим розладом і депресією.

Той факт, що попит на сурогатне материнство зростає, говорить нам про те, що у штучних маток може бути майбутнє. При гестаційному сурогатному материнстві яйцеклітини біологічної матері запліднюються спермою батька або донора, а потім ембріон поміщається в матку сурогатної матері, яка виношує дитину до терміну і народжує її. Однак сурогатне материнство не вирішує проблеми, пов'язані з пологами або дородовими немовлятами - воно просто перекладає ці ризики на третій бік.

Саме тут на допомогу можуть прийти штучні матки, і ця технологія - хоча поки і не може використовуватися для людських пологів (навіть якщо б це було законно) - швидко розвивається. У 2019 році дослідники з Китаю виростили зародок мавпи від стадії заплідненої яйцеклітини до стадії формування органів всередині синтетичної матки, що стало першим випадком, коли ембріон примата розвивався так довго поза тілом матері.

Тепер дослідники з Інституту біомедичної інженерії і технологій Сучжоу (Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology) опублікували статтю в Journal of Biomedical Engineering роботу, в якій описали ШІ, який стежить за ембріонами в міру їх розвитку в плід і регулює ключові параметри для. У даному випадку штучна матка - вчені називають її «пристроєм для довгострокової культивації ембріонів» - вирощує кілька ембріонів миші в кубовидних корпусах, наповнених усіма поживними рідинами, необхідними для розвитку зародків. Графічна вистава системи штучної матки.

Такий вид позаутробного розвитку ембріонів вимагає ретельного спостереження, оскільки потреби ембріона можуть відрізнятися залежно від стадії його зростання. Регулювати процес розвитку вручну було б громіздким завданням і загрожує помилками, т. зв. «людським фактором». Але роботизована система автоматично контролює і регулює середовище розвитку ембріона в режимі реального часу і цілодобово.

Крім того робот робить надчасткі знімки різної глибини в ключові моменти розвитку. Такий моніторинг може, наприклад, відкрити важливі відомості про стадії розвитку людського ембріона, які досі недостатньо досліджені. Однак міжнародні закони забороняють проводити дослідження людських ембріонів на терміні більше двох тижнів - все, що робиться з ембріонами більш старшого віку, вважається неетичним, хоча ця позиція може змінитися, якщо суспільна користь від таких досліджень значно переважить міркування проти.

В цілому, даний ШІ і система розвитку ембріонів не є справжньою штучною маткою, оскільки зародки мишей не вирощуються до живих дитинчат, але це крок вперед у правильному напрямку, доказ концепції, який може сильно змінити наше суспільство.