Проект BCNatal fetaLife достиг 21 дня выживания в овечьей экспериментальной модели с использованием инкубатора с жидкой средой

После более чем пяти лет работы научная команда проекта fetaLife для экстремально недоношенных детей разработала функциональный прототип искусственной плаценты, или инкубатора с жидкой средой. Эта система позволила достичь 21 дня выживания в хорошем состоянии в экспериментальной овечьей модели. Кроме того, после пребывания в инкубаторе с жидкой средой удалось достичь более 13 месяцев выживания после рождения с хорошими показателями нейроразвития.

Это важный этап в реализации сложного научного проекта BCNatal. BCNatal является ведущим национальным и международным центром в области медицины матери и плода при госпитале SJD Barcelona Children's Hospital и Hospital Clínic. Исследование было поддержано фондом «la Caixa» с финансированием в размере 7,65 миллиона евро. Его цель состоит в том, чтобы повысить выживаемость и, прежде всего, снизить риск тяжелых последствий, которые затрагивают большинство экстремально недоношенных новорождённых, а именно детей, родившихся на сроке шесть месяцев или менее.

Генеральный директор госпиталя SJD Barcelona Children's Hospital Miquel Pons, генеральный директор Hospital Clínic Barcelona Josep Maria Campistol, заместитель генерального директора по исследованиям и стипендиям фонда «la Caixa» Àngel Font, директор BCNatal, руководитель проекта fetaLife и профессор факультета медицины и наук о здоровье Университета Барселоны Eduard Gratacós, а также медицинский и научный координатор проекта BCNatal fetaLife Elisenda Eixarch представили первые результаты первого в Европе экспериментального проекта искусственной плаценты.

Как работает искусственная плацента

Искусственная плацента представляет собой систему, в которой глубоко недоношенный новорожденный может находиться в условиях, максимально приближенных к внутриутробной среде. Это делает такой подход более естественным для дальнейшего развития ребенка. Прототип, разработанный BCNatal, уже имеет несколько версий. Он включает жидкую среду и позволяет недоношенному ребенку продолжать развиваться, оставаясь подключенным к системе экстракорпорального кровообращения через пуповину.

Технологические усовершенствования и значительный прогресс в протоколах медицинской поддержки позволили повысить выживаемость в системе и успешно осуществить неонатальный переход в овечьей модели. Эти протоколы включают введение питания, гормонов и других лекарственных препаратов, а также предусматривают возможные клинические сценарии и необходимые медицинские действия для их коррекции. Такой переход имитирует этапы, предусмотренные для будущего применения технологии у людей. Речь идет о переводе из инкубатора с жидкой средой в обычный инкубатор в тот момент, когда органы достигнут достаточной степени зрелости.

Ключевое значение по-прежнему имеет собственная система мониторинга, которая позволяет медицинской команде дистанционно и непрерывно наблюдать за состоянием и развитием плода, обеспечивая интенсивный контроль. Еще одним важным достижением на данный момент стало усовершенствование системы экстракорпорального кровообращения. Она состоит из оксигенирующей мембраны и набора элементов, включая трубки и канюли, которые были специально разработаны для облегчения циркуляции крови и ее насыщения кислородом. Эта система имитирует естественные процессы, происходящие во время внутриутробного развития через материнскую плаценту и пуповину.

Этап экспериментальной валидации на пути к клиническому применению

С использованием овечьей модели команда на данный момент разработала и описала хирургические техники и протоколы, необходимые для безопасного перехода из матки в прототип инкубатора с жидкой средой. В этой системе удалось достичь 21 дня выживания.

Был сделан важный шаг на пути к клиническому применению системы. Удалось подтвердить, что неонатальный переход возможен. Неонатальный переход представляет собой процесс, похожий на рождение плода. В этот момент плод переходит из инкубатора с жидкой средой к внеутробной жизни и начинает использовать легкие, как любой новорожденный. В рамках проекта были проведены испытания, которые позволили получить жизнеспособных ягнят после пребывания в инкубаторе с жидкой средой. На примере Гайи, которой сейчас больше года, команда изучила долгосрочное нейроразвитие и получила нормальные результаты.

С самого начала, с 2021 года, в проекте действует собственный комитет по этическим, социальным вопросам и вопросам безопасности, в котором представлены семьи новорожденных. Этические аспекты, связанные с переносом системы для использования у людей, курирует Institut Borja de Bioètica. Исследовательская команда проекта работает с этим институтом в тесном сотрудничестве.

Проект был дважды проанализирован и получил положительную оценку со стороны группы международно признанных экспертов в области фетальной и неонатальной медицины из пяти стран.

После получения этих результатов в 2025 году была создана fetaLife Technologies. Это компания, основанная на базе госпиталя SJD Barcelona Children's Hospital, Hospital Clínic и Университета Барселоны, цель которой состоит в том, чтобы приблизить эту технологию к клинической практике. В течение следующего года команда проекта сосредоточит усилия на внедрении технологических улучшений в сотрудничестве с промышленными партнерами, чтобы адаптировать систему для использования у людей. Кроме того, планируется начать этическую и юридическую подготовку, необходимую для одобрения первого исследования с участием людей, которое при наличии необходимого финансирования запланировано на 2028 и 2029 годы. На этом новом этапе ожидается участие других источников финансирования. Со своей стороны, фонд «la Caixa» уже объявил, что продолжит поддерживать проект, который также получил пожертвования от других организаций.

Инновационное решение для спасения жизни недоношенных новорожденных

Хотя более 90% беременностей завершаются доношенными родами без осложнений, внутриутробный период остается одним из важнейших этапов развития человека. Одной из главных нерешенных проблем по-прежнему является экстремальная недоношенность, то есть рождение на сроке шесть месяцев или менее. Только в Европе с этой ситуацией ежегодно сталкиваются 25 000 семей. Выживаемость экстремально недоношенных новорожденных, даже в ведущих отделениях, остается низкой и составляет от 25 до 75%. При этом у значительной части выживших детей сохраняются серьезные последствия на всю жизнь.

До шести месяцев беременности легкие, кишечник и мозг плода еще недостаточно развиты и не готовы полноценно функционировать. Экстремально недоношенный новорожденный фактически остается плодом, которому приходится выживать в крайне неестественной среде. При массе тела менее 1 000 граммов такие новорожденные нуждаются в респираторной поддержке и внутривенном питании, чтобы поддерживать жизнь. Однако эти меры могут вызывать осложнения и влиять на дальнейшее развитие ребенка. Поэтому инкубатор с жидкой средой может стать решением, которое поможет улучшить качество жизни таких новорожденных.

Исследовательская группа под руководством доктора Гратакоса носит выраженно междисциплинарный характер. В проекте напрямую участвуют более 35 исследователей из разных областей, включая медицину различных специальностей, биологию, инженерию и сестринское дело. Кроме того, команда сотрудничает еще с 35 специалистами. На отдельных этапах в проекте принимали участие до 150 человек.

Помимо проекта BCNatal fetaLife, в настоящее время в мире существуют только четыре группы, которые разработали аналогичные экспериментальные модели и за последние годы добились значительных результатов. Одна из них находится в Филадельфии, другая в Мичигане в США. Еще один проект реализуется консорциумом Австралии и Японии, а четвертый находится в Торонто в Канаде.

Часто задаваемые вопросы об искусственной плаценте

Что такое искусственная плацента?

Искусственная плацента представляет собой систему, в которой глубоко недоношенный новорожденный может находиться в условиях, максимально приближенных к внутриутробной среде. В проекте BCNatal fetaLife такая система также описывается как инкубатор с жидкой средой.

Как работает инкубатор с жидкой средой?

Инкубатор с жидкой средой позволяет недоношенному ребенку продолжать развиваться в жидкой среде. Эта система имитирует естественные процессы, которые происходят во время внутриутробного развития через материнскую плаценту и пуповину.

Для каких детей разрабатывается искусственная плацента?

Искусственная плацента разрабатывается для экстремально недоношенных новорожденных, то есть детей, родившихся на сроке шесть месяцев или менее. У таких детей легкие, кишечник и мозг еще недостаточно развиты и не готовы полноценно функционировать.

Каких результатов достиг проект BCNatal fetaLife?

После более чем пяти лет работы научная команда проекта fetaLife разработала функциональный прототип искусственной плаценты, или инкубатора с жидкой средой. В экспериментальной овечьей модели система позволила достичь 21 дня выживания в хорошем состоянии. Кроме того, после пребывания в инкубаторе с жидкой средой удалось достичь более 13 месяцев выживания после рождения с хорошими показателями нейроразвития.

Когда искусственная плацента может применяться у людей?

Сейчас проект находится на этапе экспериментальной валидации на пути к клиническому применению. Команда работает над технологическими улучшениями, чтобы адаптировать систему для использования у людей, а также над этической и юридической подготовкой. Первый этап исследования с участием людей, при наличии необходимого финансирования, запланирован на 2028 или 2029 год.