Back to top

Искусственная плацента для увеличения выживаемости крайне недоношенных детей

Устройство позволит поместить недоношенного новорожденного в среду, аналогичную среде материнской утробы, подключенной к искусственной пуповине, и уменьшит неврологические последствия.

Опубликовано в:
3 декабря 2020
Ультразвук беременной женщины с доктором Гратакосом, директором BCNatal
Ультразвук беременной женщины с доктором Гратакосом, директором BCNatal
https://www.sjdhospitalbarcelona.org/sites/default/files/u1/Sala_premsa/Noticias/2020/ecografia-placenta-artificial-fundaciolacaixa.jpg

Команда BCNatal (Госпиталь Сант Жоан де Деу - Клинический Госпиталь Барселоны) представила уникальный в Европе проект по созданию искусственной плаценты. Его цель - повысить выживаемость крайне недоношенных новорожденных, минимизировать серьезные неврологические последствия, от которых страдает большинство из них, и улучшить качество их жизни и жизни их семей.

Несмотря на то, что более 90% беременностей достигают нормального срока родов, внутриутробная жизнь продолжает оставаться одной из фаз наибольшего риска для человека. Одна из основных проблем, которую еще предстоит решить, - это крайняя недоношенность (шесть месяцев или меньше), от которой ежегодно страдают 25 000 семей только в Европе.

Несмотря на большие достижения медицины, недавние важные исследования, проведенные в Швеции и США, показывают, что за последние двадцать лет не было достигнуто явного улучшения. Даже в ведущих клиниках, которые используют передовой опыт, как, например, Отделение неонатологии Госпиталя Сант Жоан де Деу Барселона, при крайней недоношенности выживаемость низкая (от 25% до 75%), а у 75-95% выживших возникают последствия.

Такая низкая выживаемость связана с тем, что до шести месяцев беременности -- лёгкие, кишечник и мозг плода недоразвиты. На самом деле, крайне недоношенный новорожденный -- это плод, который должен выжить в очень неестественной среде. При весе менее 1 килограмма ребенок должен справляться с перепадами температуры, механическим дыханием и кормлением через зонд, так что его нервная система, легкие, сердце, кишечник и почки страдают от сильного стресса, который может вызвать серьезные последствия у ребенка в детском и взрослом возрасте.

Один из самых уникальных исследовательских проектов, которые могут быть выполнены сегодня в области медицины плода.

Идея искусственной плаценты возникла более 60 лет назад, хотя ее клиническое применение только сейчас считается возможным, благодаря техническим и научным достижениям, развившимся за последние 10 лет.

Проект искусственной плаценты, поддерживаемый Фондом «Ла Кайша», представляет собой серьезную медицинскую и технологическую задачу, и для ее выполнения необходимы многие передовые области исследований, поскольку он требует успешной транспортировки плода весом от 500 до 1000 граммов из материнской матки в искусственную утробу, где, находясь в жидкости, его пуповина должна продолжать получать кислород и пищу.

По словам Эдуарда Гратакоса, директора BCNatal, -- "это один из самых революционных и уникальных исследовательских проектов, которые могут быть выполнены сегодня в области медицины плода. Имеется только экспериментальная платформа, подобная той, которая будет построена и позволит проводить параллельные исследования, имеющие большое значение для понимания нормального и аномального развития плода. Это расширит возможности для привлечения инвестиций в исследования и иновационные разработки в Барселоне, Каталонии и Испании, а также позволит применять новое поколение методов и процедур, которые произведут революцию в медицине плода".

Задача состоит в том, чтобы воспроизвести состояние материнской плаценты с помощью биосовместимых материалов.

В искусственной плаценте новорожденный будет находиться в жидкой физической среде, схожей с материнской утробой, внутри мягкого контейнера, сделанного из биосовместимых материалов и защищенного от звуков и света, хотя звуки, аналогичные звукам материнской утробы, будут воспроизводиться.

Он будет подключен через пуповину к оксигенатору, разработанному и адаптированному специально для плода, который обеспечит его необходимым количеством кислорода. Через эту пуповину он также будет получать питание, гормоны и другие вещества, которые плод получает от матери или которые непосредственно производит плацента и которые необходимы для его правильного развития.

За ребенком будет постоянно производится наблюдение, с помощью УЗИ кровотока, артериального давления и частоты сердечных сокращений, а также будут использоваться микродатчики, расположенные в околоплодных водах или пуповине.

Результаты, полученные в ходе экспериментов, будут интегрированы и оценены с использованием искусственного интеллекта для внесения улучшений в систему.

Исследовательская группа BCNatal уже два года работает над проектом, в котором уже разработаны основные компоненты плаценты. Для реализации инициативы будут сотрудничать десятки профессионалов из Госпиталя Сант Жоан де Деу Барселона и Клинического госпиталя, а также при участии нескольких технологических центров в Барселоне, таких как Institut Químic de Sarrià (биоматериалы), Политехнический университет Каталонии (робототехника и искусственный интеллект) и Институт биоинженерии Каталонии (IBEC) (микросенсоры).

Кроме того, у проекта будет несколько наблюдательных комитетов, в состав которых войдут немедицинские эксперты (в том числе в области репродуктивных прав и биоэтики), а также мамы и папы недоношенных детей.

Оценка проекта искусственной плаценты проводится на международном уровне комитетом экспертов, который руководствуется самыми строгими стандартами для этого типа инициатив. Признанные во всем мире ведущие эксперты относятся к пяти странам: Австралии, Испании, Израилю, Португалии и Великобритании. Все они согласились с совершенством разработанной научной стратегии, масштабом проблемы, необходимостью альтернативных решений, таких как искусственная плацента, и важностью новых амбициозных проектов для продвижения прогресса в этой области. Они также подчеркнули, что BCNatal - одна из немногих организаций в мире и, безусловно, единственная в Европе, способная реализовать проект такого уровня.

Новаторский и уникальный проект в Европе, который будет реализован в два этапа.

Для проекта BCNatal (Госпиталь Сант Жоан де Деу - Клинический госпиталь) фонд «Ла Кайша» выделит около 7 миллионов евро в два этапа в течение пяти лет. На первом этапе основное внимание уделяется разработке и экспериментальной проверке с использованием модели животных (овец), чтобы впоследствии перенести ее в клиническую практику, если будут достигнуты показатели успеха. В конце первого этапа группа экспертов оценит достигнутый прогресс и решит, начинать ли подготовительный этап для клинического применения.

На втором этапе будет оценено долгосрочное влияние на мозг, сердце, легкие и метаболизм, и будут внесены улучшения в среду и питание для достижения наилучшей системы. После того, как эти оценки будут выполнены, начнутся шаги по переводу системы на клиническое применение, включая оценку всех этических аспектов и учет мнения и опыта семей, родивших недоношенного ребенка.

Искусственная плацента представляет собой серьезную проблему из-за своей большой сложности. С одной стороны, для этого требуется большая критическая масса, что возможно только в крупных госпиталях, работающих в мощной биотехнологической среде. Это проекты, в которых может потребоваться участие более 100 человек и множество экспертов в самых разных областях. С другой стороны, это очень дорогостоящий проект, поэтому получить необходимое финансирование для его реализации очень сложно.

В настоящее время в мире есть только три группы: США, Австралия и Япония, которые разработали аналогичные экспериментальные модели, добившись значительного прогресса в последние годы.

Hospital Sant Joan de Déu https://www.sjdhospitalbarcelona.org/sites/default/themes/hsjd/logo.svg
Искусственная плацента для увеличения выживаемости крайне недоношенных детей