Onderzoekers maakten vandaag bekend dat acht lammetjesfoetussen gedurende vier weken overleefden en doorgroeiden in een kunstmatige baarmoeder, iets wat nooit eerder gelukt is bij dieren. Deze doorbraak zou van belang kunnen zijn voor de behandeling van te vroeg geboren baby’s.
De longen en andere organen van de lammetjes ontwikkelden zich op dezelfde wijze als in de baarmoeder van het moederdier, stelt het team. Dat is een belangrijke verbetering ten opzichte van de couveuses en beademingsapparaten die nu nog worden gebruikt bij vroeggeboortes. Enkele van de lammetjes zijn uitgegroeid tot volwassen dieren; een van hen is nu ruim een jaar oud.
“Ze lijken zich op elk gebied normaal te ontwikkelen,” aldus onderzoeksleider Alan Flake van het Children’s Hospital of Philadelphia. “Er bestaat geen intelligentietest voor lammetjes,” voegt hij daaraan toe, “maar wij denken dat het behoorlijk slimme lammetjes zijn.”
De gemiddelde zwangerschap duurt bij mensen veertig weken. Maar alleen al in de Verenigde Staten worden ongeveer dertigduizend baby’s per jaar geboren die nog geen 26 weken oud zijn. De grens van levensvatbaarheid ligt tussen de 22 en 23 weken. Baby’tjes die rond die periode geboren worden, wegen nog geen pond en hebben minder dan 50 procent kans om te overleven. Degenen die wel overleven, hebben vaak ernstige beperkingen, waaronder longziekten en cerebrale parese.
Als het nieuwe apparaat er komt, zullen de ouders van een premature baby ooit staan kijken naar een couveuse die wel iets wegheeft van een aquarium. In het apparaat ligt het vroeggeboren kind in een grote, doorzichtige plastic zak met kunstmatig vruchtwater.
De baby ademt de vloeistof in, net zoals in de baarmoeder, en de navelstreng is verbonden met een machine die zorgt voor de aanvoer van zuurstof en de afvoer van kooldioxide uit het bloed.
De onderzoekers stellen dat de kunstmatige baarmoeder nooit een vervanging kan zijn voor een ‘echte’ en dat foetussen jonger dan 22 tot 23 weken er niet mee geholpen kunnen worden, omdat die simpelweg te klein en onderontwikkeld zijn.
“Het is zeker niet ons doel om de grens van levensvatbaarheid verder op te rekken,” zei Flake tijdens de persconferentie op maandag waarbij de resultaten bekend werden gemaakt. “Wij willen de overlevingskansen voor zeer premature kinderen verbeteren.”
Baarmoeder in een zak
Het team uit Philadelphia is drie jaar bezig geweest met het testen en instellen van de apparatuur, blijkt uit het artikel in het tijdschrift Nature Communications. De recentste versie werd gebruikt voor tests met vijf lammetjes die via een keizersnee uit de baarmoeder van hun moeder waren verwijderd na een draagtijd van 105 tot 108 dagen. Hun ontwikkeling was daarmee gelijk aan de ontwikkeling van een 23 weken oude menselijke foetus. Het team deed bovendien tests met drie lammetjes die tussen de 115 en 120 dagen oud waren.
Alle lammetjes, ook de jongste, ontwikkelden zich normaal in de kunstmatige baarmoeders; ze konden en hun ogen openen. Ze kregen zelfs wol tijdens hun verblijf in de zak. Op het moment dat hun longen en andere organen voldoende waren volgroeid, werden de lammetjes ‘verlost’ uit hun zak en aangesloten op beademingsapparatuur. Hun longfunctie bleek normaal te zijn.
“Dit zijn veelbelovende resultaten,” vindt George Mychaliska, een kinderarts en foetaal chirurg aan de Extracorporeal Circulation Research Laboratory van de Amerikaanse University of Michigan. Mychaliska en zijn team werken al zo’n tien jaar aan een eigen systeem, in samenwerking met Robert Bartlett, de uitvinder van het eerste apparaat dat de functie van de baarmoeder overnam.
In het apparaat van de onderzoekers uit Pennsylvania pompt het hart van de foetus het bloed rond, terwijl in het systeem uit Michigan daarvoor een mechanische pomp wordt gebruikt. De baby’s ademen in beide systemen nagemaakt vruchtwater in, maar in Michigan zijn ze niet ondergedompeld in een zak met vloeistof.
Elk team wijst op de voordelen van het eigen systeem. In het ene wordt voorkomen dat het hartje te lijden heeft door de druk van een pomp, in het andere kan het kind makkelijk worden bereikt als er iets misgaat. Maar geen van beide is ooit op mensen getest.
Niet ‘The Matrix’
Het doel van kunstmatige baarmoedersystemen is volgens Mychaliska niet om zwangerschappen te laten voldragen buiten de buik van een moeder. “Dat zie je alleen in de Matrix,” zegt hij met een verwijzing naar de film uit 1999 waarin mensen in een soort cocons worden ‘gekweekt’.
“Het doel van de kunstmatige placenta is juist om een tijdje een baarmoederachtige omgeving te creëren waardoor de organen zich kunnen ontwikkelen tot het punt dat het kind het postnatale leven aankan,” stelt hij.
Dat kritische punt ligt bij mensenbaby’s rond de 28 weken, als de longen zich voldoende hebben ontwikkeld en het kind lucht kan ademen. In de meeste gevallen zou een baby dan uit de kunstmatige baarmoeder worden gehaald, om het risico op infecties en bloedklontering te verkleinen waarmee het gebruik van de apparatuur gepaard gaat.
Zowel Mychaliska als Flake zijn ervan overtuigd dat dergelijke kunstmatige baarmoeders binnenkort realiteit zijn, op welk ontwerp de keuze ook gaat vallen.
Maar er zullen nog meer testen met dieren moeten worden gedaan om te laten zien dat de apparatuur veilig is, voordat er sprake kan zijn van tests op mensenbaby’s. Bovendien zouden de systemen moeten worden aangepast aan menselijke baby’s, die minder dan de helft zo groot zijn als de lammetjes in het onderzoek. Beide teams stellen dat hun apparaten daarvoor binnen drie tot vijf jaar geschikt zijn.
