Учёные смогли достичь 12-дневной выживаемости плода на животной модели, благодаря проекту искусственной плаценты

В течение первых двух с половиной лет работы согласно проекту по созданию искусственной плаценты под руководством доктора Эдуарда Гратакоса из BCNatal (Sant Joan de Déu - Clinic) был разработан первый интегрированный прототип искусственной плаценты, в которой постепенно экспоненциально увеличивали время выживания плода на моделях животных (овец) до 12 дней.

Это первая веха в очень сложном научном проекте, продвигаемом Фондом «La Caixa» , который стремится увеличить выживаемость и уменьшить серьезные последствия, от которых страдает большинство недоношенных детей, рожденных в возрасте шести месяцев или младше, считающихся крайне недоношенными. 

Чтобы создать условия, в которых крайне недоношенный новорожденный может жить как можно более естественно и как в утробе матери, первый разработанный прототип включает защищенную среду, состоящую из полупрозрачного контейнера из биосовместимого материала и соединенного с системой циркуляции амниотической жидкости, которая позволяет содержать плод в жидкой среде, изолированной от внешних раздражителей, но доступной для ультразвукового исследования и постоянного наблюдения за плодом овцы.

Другим большим достижением, которого удалось добиться на сегодняшний день, стало создание системы экстракорпоральной циркуляции, состоящей из оксигенирующей мембраны и системы частей (трубок), специально предназначенных для облегчения циркуляции крови и ее оксигенации, которая имитирует то, что вырабатывается естественным путем внутриутробно, благодаря материнской плаценте и пуповине.

Междисциплинарная команда проекта также работала над созданием системы неинвазивного мониторинга в режиме реального времени, которая позволяет осуществлять постоянное дистанционное наблюдение, чтобы иметь возможность интенсивно контролировать состояние и развитие плода медицинской бригадой. Кроме того, разработаны собственные протоколы медицинского сопровождения, включающие назначение питания, гормонов и других лекарств, а также предусматривающие возможные клинические сценарии.

По словам доктора Гратакоса, «это один из самых прорывных и уникальных исследовательских проектов, которые могут быть осуществлены сегодня в области медицины плода. Наличие такой экспериментальной платформы, как та, которая будет построена, позволит проводить параллельные исследования для понимания нормального и аномального развития плода.

Это расширит возможности для привлечения инвестиций в исследования и разработки в Барселоне, Каталонии и Испании, а также для нового поколения методов и процедур, которые произведут революцию в современной фетальной и неонатальной медицине».

Генеральный директор фонда «La Caixa» Антонио Вила Бертран; генеральный директор Hospital Clínic Barcelona Хосеп Мария Кампистоль; управляющий директор Госпиталя Сант Жоан де Деу Барселона Манель дель Кастильо; директор BCNatal и руководитель проекта Эдуард Гратакос; старший специалист BCNatal и старший научный координатор проекта Элисенда Эйксарх и директор отдела по связям с научно-исследовательскими и медицинскими учреждениями фонда «la Caixa» Игнаси Лопес представили результаты первого этапа исследования CaixaResearch Artificial Placenta, экспериментального европейского проекта по созданию искусственной плаценты на животных моделях.

Второй этап экспериментальной проверки 

На данный момент, используя модель овцы, команда разработала и описала хирургические методы и протоколы, необходимые для беспрепятственного перехода от матки к системе искусственной плаценты, и успешно выполнила все переходы за последние 12 месяцев.

После анализа и оценки, проведенной группой всемирно известных экспертов в области фетальной и неонатальной медицины из пяти стран, проект искусственной плаценты CaixaResearch в настоящее время приступает ко второму этапу (2023-2026 гг.), в котором он снова получит поддержку "La Caixa Foundation", который выделил на проект дополнительные 4,3 миллиона евро в дополнение к 3,35 миллионам, уже выделенным на первый этап, который сейчас заканчивается.

«В настоящее время для семей крайне недоношенных детей момент, который должен им приносить максимум счастья, превращается в путешествие, полное неуверенности и страданий. Мы верим, что этот проект поможет нам найти решение, которое поможет спасти жизни и уменьшить серьезные последствия развития, которые есть у некоторых из этих новорожденных», — объясняет Антонио Вила Бертран, генеральный директор фонда «la Caixa».

На этом втором этапе одной из новых вех, которая, как ожидается, будет достигнута в 2024 году, является увеличение времени выживания с нынешних 12 дней до более чем трех недель. С этой целью команда проекта сосредоточит свои усилия на технологическом совершенствовании в сотрудничестве с промышленностью, что позволит оптимизировать используемые медицинские устройства, такие как канюли или оксигенирующие мембраны.

Кроме того, в эти годы проект должен разработать и описать необходимые протоколы для перехода к неонатальной жизни; то есть рождение плода из искусственной плаценты во внеутробную жизнь, чтобы он начал использовать свои легкие, как новорожденный, родившийся естественным путем. 

Команда также проведет эксперименты на другой крупной животной модели, такой как свинья, чтобы продемонстрировать способность переносить систему на другие виды, оценит долгосрочное воздействие на мозг, сердце, легкие и метаболическое развитие и проведет все (этические) приготовления и юридические), чтобы первое клиническое исследование могло быть одобрено в контексте терапии сострадательного использования.

Новаторское решение для спасения жизни недоношенных новорожденных

Хотя более 90% беременностей заканчиваются нормально, внутриутробная жизнь продолжает оставаться одной из самых рискованных фаз для человека. Одной из основных нерешенных проблем по-прежнему остается крайняя степень недоношенности (шесть месяцев или меньше), от которой ежегодно страдают 25 000 семей только в Европе. Выживаемость крайне недоношенных детей, даже в ведущих отделениях, низка (от 25 до 75%), а у соответствующей доли выживших есть осложнения.

До шести месяцев беременности легкие, кишечник и головной мозг плода недоразвиты и не готовы функционировать должным образом. Крайне недоношенный новорожденный на самом деле является плодом, который должен выжить в очень неестественной среде. Эти новорожденные с весом менее 1000 граммов нуждаются в респираторной поддержке и внутривенном питании, чтобы остаться в живых, но это может вызвать осложнения и повлиять на их будущую жизнь. По этой причине искусственная плацента может быть решением, улучшающим качество жизни этих новорожденных.

Положительные результаты, полученные в рамках этого проекта, будут представлены медицинскому сообществу на Всемирном конгрессе фетальной медицины, который пройдет в Валенсии с 25 по 29 июня этого года, где будет проведена специальная сессия по искусственной плаценте.

Исследовательская группа, возглавляемая доктором Гратакосом, имеет междисциплинарный характер, в проекте принимают непосредственное участие более чем 35 исследователей из разных областей (медицины, биологии, инженерии, сестринского дела) и сотрудничают еще с 35 профессионалами. Кроме того, в проекте есть несколько наблюдательных комитетов, в которые входят эксперты в других областях (в том числе в области репродуктивных прав и биоэтики), а также родители недоношенных детей.

Помимо проекта искусственной плаценты CaixaResearch, в настоящее время в мире есть только четыре другие группы (Филадельфия и Мичиган в США, австралийско-японский консорциум и Торонто в Канаде), которые разработали экспериментальные модели со значительными достижениями в недавних исследованиях.