MIT Technology Review legt uit: Laat onze schrijvers de complexe, rommelige wereld van technologie ontwarren om u te helpen begrijpen wat er gaat gebeuren. Meer uit de serie kun je hier lezen.

Op 19 september kwamen adviseurs van de Amerikaanse Food and Drug Administration bijeen om te bespreken hoe het onderzoek naar kunstmatige baarmoeders van dieren naar mensen kon worden verplaatst. Deze medische hulpmiddelen zijn ontworpen om extreem premature baby's wat meer tijd te geven om zich in een baarmoederachtige omgeving te ontwikkelen voordat ze de buitenwereld betreden. Ze zijn getest met honderden lammeren (en enkele biggen), maar diermodellen kunnen niet volledig voorspellen hoe de technologie voor mensen zal werken. 

"De meest uitdagende vraag om te beantwoorden is hoeveel onbekend aanvaardbaar is", zei An Massaro, hoofd-neatoloog van de FDA bij het Office of Pediatric Therapeutics, tijdens de commissievergadering. Dat is een vraag waar toezichthouders mee zullen moeten worstelen nu dit onderzoek het laboratorium verlaat en zich gaat richten op 'first-in-human'-proeven.

Wat is een kunstmatige baarmoeder?

Een kunstmatige baarmoeder is een experimenteel medisch hulpmiddel dat bedoeld is om extreem premature baby's een baarmoederachtige omgeving te bieden. Bij de meeste technologieën zweefde het kind in een doorzichtige ‘biozak’, omgeven door vloeistof. Het idee is dat prematuren zich na de geboorte een paar weken kunnen blijven ontwikkelen in dit apparaat, zodat "wanneer ze overstappen van het apparaat, ze beter in staat zijn om te overleven en minder complicaties zullen ondervinden bij conventionele behandeling", zegt George Mychaliska. , een kinderchirurg aan de Universiteit van Michigan.

Een van de belangrijkste beperkende factoren voor de overleving van extreem premature baby's is de longontwikkeling. In plaats van lucht in te ademen, zouden de longen van baby's in een kunstmatige baarmoeder worden gevuld met in het laboratorium gemaakt vruchtwater, dat het vruchtwater nabootst dat ze zouden hebben gehad, net zoals in de baarmoeder. Neonatologen brachten buisjes in de bloedvaten van de navelstreng, zodat het bloed van het kind door een kunstlong kon stromen om zuurstof op te nemen. 

Het apparaat dat het dichtst in de buurt komt van de mogelijkheid om op mensen te worden getest, de EXTrauterine Environment for Newborn Development, of EXTEND genaamd, omhult de baby in een container gevuld met in het laboratorium gemaakt vruchtwater. Het is uitgevonden door Alan Flake en Marcus Davey in het Children's Hospital in Philadelphia en wordt ontwikkeld door Vitara Biomedisch. 

Andere onderzoekers werken ook aan kunstmatige baarmoeders, hoewel ze wat verder achterlopen. Wetenschappers in Australië en Japan ontwikkelen zich een systeem dat sterk lijkt op EXTEND. In Europa is de Perinataal levensondersteuningsproject werkt aan zijn eigen technologie. En in Canada hebben onderzoekers getest hun versie van een kunstmatige baarmoeder op biggen. Onderzoekers van de Universiteit van Michigan werken aan soortgelijke technologie die bedoeld is voor gebruik bij preemies bij wie conventionele therapieën waarschijnlijk niet zullen werken. In plaats van in vloeistof te drijven, zouden de baby's alleen hun longen gevuld krijgen. Het is een systeem dat met relatief weinig aanpassingen op bestaande intensive care-afdelingen kan worden gebruikt, dus “wij geloven dat dit meer klinische toepasbaarheid heeft”, zegt Mychaliska, die het project leidt.  

Wanneer wordt deze technologie op mensen getest?

De technologie die in het EXTEND-systeem wordt gebruikt, is met goede resultaten getest op lamsfoetussen, ongeveer 300 tot nu toe. De lammeren kunnen drie of zelfs vier weken in de zak overleven en zich ontwikkelen.

Om verder te gaan met testen op mensen heeft het bedrijf een vrijstelling voor onderzoeksapparatuur nodig van de FDA. Tijdens een bijeenkomst in juni zei Flake dat Vitara misschien bereid zou zijn om die vrijstelling in september of oktober aan te vragen. Maar toen Flake tijdens de vergadering van de adviescommissie in september rechtstreeks werd gevraagd hoe ver de technologie was gevorderd, weigerde hij te antwoorden. Hij zei dat hij de timing met de adviescommissie kon bespreken tijdens het gedeelte van de vergadering dat niet voor het publiek toegankelijk was. Om groen licht te geven voor een proef moeten FDA-functionarissen ervan overtuigd zijn dat baby's die EXTEND proberen waarschijnlijk baat zullen hebben bij het systeem, en dat het hen minstens net zo goed zal vergaan als baby's die de huidige zorgstandaard krijgen.

Hoe zouden de eerste menselijke tests eruit zien?

De procedure vereist een zorgvuldig gechoreografeerde overdracht. Ten eerste moet de baby via een keizersnede worden geboren en moeten er onmiddellijk buisjes in de navelstreng worden ingebracht voordat deze in de met vloeistof gevulde container wordt overgebracht.

De technologie zou waarschijnlijk als eerste worden gebruikt bij baby's geboren na 22 of 23 weken en die niet veel andere opties hebben. "Je wilt geen baby op dit apparaat plaatsen die anders goed zou presteren met conventionele therapie", zegt Mychaliska. Bij een zwangerschapsduur van 22 weken zijn baby's klein en wegen ze vaak minder dan een pond. En hun longen zijn nog in ontwikkeling. Toen onderzoekers keken naar baby’s geboren tussen 2013 en 2018, bedroeg de overleving onder degenen die na 22 weken werden gereanimeerd 30%. Dat aantal steeg tot bijna 56% na 23 weken. En baby's die in dat stadium worden geboren en die wel overleven, lopen een verhoogd risico op neurologische ontwikkelingsproblemen, hersenverlamming, mobiliteitsproblemen, gehoorstoornissen en andere handicaps. 

Het selecteren van de juiste deelnemers zal lastig zijn. Sommige deskundigen beweren dat de zwangerschapsduur niet het enige criterium mag zijn. Een complicerende factor is dat de prognose sterk varieert van centrum tot centrum, en dat deze verbetert naarmate ziekenhuizen leren hoe ze deze preemies het beste kunnen behandelen. In het Stead Family Children's Hospital van de Universiteit van Iowa zijn de overlevingspercentages bijvoorbeeld veel hoger dan gemiddeld: 64% voor baby's geboren na 22 weken. Ze zijn er zelfs in geslaagd een handvol baby's geboren na 21 weken in leven te houden. “Deze baby’s zijn geen hopeloos geval. Ze kunnen heel goed overleven. Ze kunnen heel goed gedijen als je ze op de juiste manier beheert”, zegt Brady Thomas, een neonatoloog bij Stead. "Ga je echt een zoveel grotere impact maken door deze technologie toe te voegen, en welke risico's kunnen er bestaan ​​voor die patiënten als je het gaat testen?"

De prognose varieert ook sterk van baby tot baby, afhankelijk van verschillende factoren. “De meisjes doen het beter dan de jongens. De grotere doen het beter dan de kleinere”, zegt Mark Mercurio, neonatoloog en kinderbio-ethicus aan de Yale School of Medicine. Dus “hoe slecht moet de prognose met de huidige therapie zijn om het gebruik van een kunstmatige baarmoeder te rechtvaardigen?” Dat is een vraag die Mercurio graag beantwoord zou zien.

Wat zijn de risico's?

Een altijd aanwezige zorg bij de kleinste baby's zijn hersenbloedingen. "Dat komt door een aantal factoren: een combinatie van de onvolwassenheid van hun hersenen, en gedeeltelijk in verband met de behandeling die wij bieden", zegt Mychaliska. Baby's in een kunstmatige baarmoeder zouden een bloedverdunner moeten gebruiken om te voorkomen dat zich stolsels vormen op de plaats waar de eileiders het lichaam binnenkomen. "Ik geloof dat een premature baby hierdoor een zeer hoog risico loopt op hersenbloedingen", zegt hij.  

En het gaat niet alleen om het kindje. Om in aanmerking te komen voor EXTEND moeten zuigelingen ter wereld komen via een keizersnede, waardoor de zwangere een groter risico loopt op infecties en bloedingen. Bevalling via een keizersnede kan ook impact hebben op toekomstige zwangerschappen.  

Dus als het werkt, kunnen baby's dan volledig buiten de baarmoeder worden gekweekt?

Niet binnenkort. Misschien nooit. In een paper gepubliceerd in 2022, Flake en zijn collega's noemden dit scenario "een technisch en ontwikkelingsnaïef, maar toch sensationeel speculatief, utopie." Het probleem is tweeledig. Ten eerste is de ontwikkeling van de foetus een zorgvuldig gechoreografeerd proces dat berust op chemische communicatie tussen het lichaam van de zwangere ouder en de foetus. Zelfs als onderzoekers alle factoren zouden begrijpen die bijdragen aan de ontwikkeling van de foetus – en dat doen ze niet – is er geen garantie dat ze deze omstandigheden opnieuw kunnen creëren. 

Het tweede probleem is de grootte. Bij de kunstmatige baarmoedersystemen die worden ontwikkeld, moeten artsen een buisje in de navelstreng van het kind steken om zuurstofrijk bloed af te leveren. Hoe kleiner de navelstreng, hoe moeilijker dit wordt.

Wat zijn de ethische bezwaren?

Op de korte termijn zijn er zorgen over de manier waarop we ervoor kunnen zorgen dat onderzoekers de juiste geïnformeerde toestemming krijgen van ouders die misschien wanhopig hun baby's willen redden. “Dit is een probleem dat aanleiding geeft tot veel laatstekanstherapieën”, zegt Vardit Ravitsky, een bio-ethicus en voorzitter van het Hastings Center, een onderzoeksinstituut voor bio-ethiek. 

Als de kunstmatige baarmoeders werken, zullen er belangrijker vragen rijzen. Wanneer deze apparaten worden gebruikt om te vroeg geboren baby’s te redden, “is dit uiteraard potentieel een prachtige technologie”, zegt Ravitsky. Maar zoals bij elke technologie kunnen er ook andere toepassingen ontstaan. Stel je voor dat een vrouw een zwangerschap wil afbreken na 21 of 22 weken en deze technologie is beschikbaar. Welke invloed zou dat hebben op het recht van een vrouw om te kiezen of ze een zwangerschap wel of niet wil voldragen? “Als we zeggen dat een vrouw het recht heeft om een ​​zwangerschap af te breken, bedoelen we dan het recht om fysiek gescheiden te worden van de foetus? Of bedoelen we het recht om geen biologische moeder te worden?” vraagt ​​Ravitsky.

Nu de technologie zich in een vroeg stadium bevindt, lijkt deze situatie misschien vergezocht, maar het is de moeite waard om nu over de implicaties na te denken. Elizabeth Chloe Romanis, die gezondheidszorgrecht en bio-ethiek studeert aan de Universiteit van Durham in Groot-Brittannië, betoogde tijdens de adviesvergadering dat ‘een entiteit die buiten het lichaam een ​​zwangerschap ondergaat een unieke menselijke entiteit is’, een entiteit die mogelijk andere behoeften heeft en verschillende beschermingen vereist. . 

De komst van een kunstmatige baarmoeder roept allerlei vragen op, zegt Ravitsky: "Wat is een foetus, wat is een baby, wat is een pasgeborene, wat is de geboorte, wat is de levensvatbaarheid?" Deze vragen hebben ethische, maar ook juridische implicaties. "Als we er niet over nadenken, zullen we nu veel blinde vlekken hebben", zegt ze.