tidigare i år avslöjade forskare vid Children’ s Hospital of Philadelphia (CHOP) att de hade utvecklat en artificiell livmoder som kunde upprätthålla ett för tidigt lamm under en utvecklingsperiod som ungefär motsvarar 23 till 24 veckors graviditet hos människor. Det är en kritisk tid. I USA föds uppskattningsvis 30 000 barn extremt för tidigt varje år. Väger ungefär ett pund, deras överlevnad är osäker. De som överlever har en mycket högre sannolikhet för livslånga hälsoproblem som lungsjukdom, cerebral pares och hörsel-och synskador.
den nya enheten, forskarna föreslog, kan en dag dramatiskt förbättra resultaten för denna särskilt utsatta grupp.
sådana var de mycket smala och riktade målen för CHOP-laget. Det offentliga svaret bland bioetiker och media var dock mycket mer detaljerat. Under veckorna efter tidningens publicering målade ett brett spektrum av spekulativa berättelser utvecklingen med en dystopisk luft. I en intervju med NPR åberopade Dena Davis, en bioetiker vid Lehigh University, Aldous Huxleys ”Brave New World”, där mänsklig uppfattning och graviditet uppträder helt utanför kroppen — ett begrepp som kallas ”ectogenesis” — under kontroll av en autokratisk stat. I samma NPR-segment oroade Scott Gelfand, en bioetiker vid Oklahoma State University, att arbetsgivare kunde kräva att kvinnliga anställda använder konstgjorda livmoder för att undvika mammaledighet.
Storbritannien.”s New Statesman magazine körde en artikel med titeln ”artificiella livmoder är bara tre år bort — hur rädd ska kvinnor vara?”Författaren gav ett feministiskt perspektiv på frågan om en artificiell livmoder kommer att göra kvinnor föråldrade. Och en artikel från Gizmodo förklarade att tekniken kunde hota en kvinnas rätt till abort. Som svar anklagade den konservativa National Review-tidningen Gizmodo-författaren för att ha ” en konstitutionell rätt till en död bebis.”
diskussioner om var tekniken tar oss är säkert motiverade, men när det gäller konstgjorda livmoder blev publiceringen av ett vetenskapligt papper ett tillfälle för spekulationer som lämnade uppgifterna om fysiologi — och teknik — i dammet. Till exempel talar den strukturella integriteten hos små blodkärl, de fysiska gränserna för syntetisk slang, det komplexa molekylära utbytet mellan foster och placenta och de ofta dåliga resultaten av prematura barn (trots att de får dagens mest avancerade ingrepp) alla talar till den oerhört komplexa vetenskapen som deltar i fostrets livskraft utanför människans livmoder. Dessutom distraherar den ibland sci-fi-spekulationen potentiellt från den skumma etiska terrängen som redan finns i neonatala intensivvårdsavdelningar över hela landet, där föräldrar och läkare står inför en irriterande fråga: Ska de återuppliva ett extremt för tidigt barn med stor sannolikhet för dödsfall och allvarlig funktionshinder?
en handfull grupper över hela världen arbetar med enheter som skulle göra det möjligt för spädbarn vid denna tuffa tröskel för livskraft att överleva. Jag blev medveten om medieförmodan när jag skrev en artikel för University of Michigan, där forskare arbetar för att utveckla en artificiell placenta. I pressen har de ledande forskarna vid CHOP och University of Michigan kommenterat — inte alltid positivt — på varandras enheter. Men en sak är båda överens om: De försöker inte sänka lönsamhetsåldern, som för närvarande är cirka 22 till 24 veckors graviditet.
Dr.Alan Flake, en fosterkirurg och motsvarande författare för CHOP ’ s Nature Communications paper, föreslår att de etiska invändningarna som visas i pressen återspeglar en ”brist på insikt i det kliniska sammanhanget och den vetenskap som vi gör.”Talar om bioetiker i synnerhet, säger han,” det skulle vara trevligt om de bara ville ringa mig och vi kunde diskutera det. Det kan lägga till deras insikt innan de börjar höja dessa mycket sensationella etiska invändningar.”
I. Glenn Cohen, en bioetiker och juridisk forskare, erbjuder ett annat tag. I en e — postintervju skriver han att genom att hålla sig före vetenskapen — överväga dess möjliga bana och konsekvenser-kan bioetiker motivera det vetenskapliga samfundet, lekmän eller lagstiftare att ändra riktning. ”Enligt min åsikt”, säger Cohen, ” detta är ett av de viktigaste bidrag som bioetiker gör.”
även om man inte helt diskonterar tankeexperimenten som följde CHOP-meddelandet (och som har följt analoga ansträngningar någon annanstans), föreslår en rad forskare och läkare att utmaningarna och gränserna för teknik alltför ofta förbises. För alla som plågas över (eller hoppas på) en överhängande ”modig ny värld”, kommer de vetenskapliga realiteterna sannolikt att visa ögonöppnande.
det är värt att notera att termen ”artificiell livmoder” aldrig visas i CHOP: s forskningspapper. Texten, som beskriver hur åtta för tidiga lamm överlevde fyra veckor utan att andas luft genom lungorna, använder termer som ”system” och ”enhet.”
på fotografier verkar den enheten främmande: ett lamm är förseglat i en klar påse fylld med syntetisk fostervätska. Tre små rör, kallade kanyler, kopplar navelsträngen till en oxygenator som ligger utanför påsen och skapar en krets. Blod strömmar genom slangen från lammet till oxygenatorn, vilket ger näringsämnen och syre, samtidigt som koldioxid avlägsnas. Det återfyllda blodet flyter sedan tillbaka till lammet.
i juli gav Hastings Center, ett bioetiskt forskningsinstitut i Garrison, New York, ett skott av adrenalin till abortdebatten när den publicerade en rapport från Cohen som föreställer sig ett scenario där ett spädbarn kunde upprätthållas i en artificiell livmoder vid 18 veckors graviditet. Det är en liten varelse, drygt fyra månader in i en graviditet och mindre än ett halvt kilo. En sådan anordning, föreslog Cohen, kan leda domstolar att förbjuda abort vid den åldern.
vad skulle hända om läkare försökte ansluta detta spädbarn till Chops artificiella livmoder? Det finns en stor skillnad i storlek och utveckling mellan ett 18-veckors graviditetsfoster och ett 23-veckors graviditetsfoster, säger Flake. Storleksskillnaden är viktig eftersom ett mindre spädbarn inte pumpar så mycket blod. Om det inte finns tillräckligt med blodflöde genom den artificiella livmoderns slang, kommer blodet att koagulera. ”För närvarande finns det inget gjort eller tillverkat som kan fungera tillräckligt med dessa blodflöden”, säger Flake.
även om en enhet kan stödja ett lägre blodflöde, skulle det vara omöjligt att ansluta det till ett så litet spädbarn, säger Jutta Arens, en biomedicinsk ingenjör som arbetar med artificiell placentateknik vid RWTH Aachen University i Tyskland. En konstgjord livmoder kanyler måste ansluta till ett spädbarns blodkärl, men ju mindre barnet är, desto mindre är dess kärl. Om blodkärlen inte är tillräckligt tjocka kommer de inte att kunna stabilisera en kanyl. ”Det finns verkligen en fysisk gräns för allt vi gör när det gäller diametern på barnets kärl”, säger hon. Den tyska gruppens nuvarande mål är 24 veckors graviditet. ”Kanske kan vi gå ner till 23 eller 22”, säger hon, men ”jag tror inte att vi kan driva gränserna längre ner.”
liknande enheter finns redan som tar över hjärt-och lungfunktionen för vuxna och barn som återhämtar sig från organsvikt. Men de är bara en sista utväg eftersom komplikationer kan uppstå vid långvarig användning. Dessa tekniker räddar tusentals liv, men deras effektivitet är tidsbegränsad. Detta är en av anledningarna till att Flake anser att det är ”mycket osannolikt” att en enhet som Hans kan stödja ett spädbarn så länge som 5 eller 6 veckor.
”vi försöker optimera förhållandet mellan nytta och risk här”, säger Flake. ”Genom att gå tillbaka till 18 veckor ökar du riskerna dramatiskt och verkligen negerar fördelen.”Jag känner att Flake är tröttsamt av dessa hypotetiska, men jag trycker på: vad sägs om spekulationer om att artificiella livmoder kan ge ett önskvärt alternativ till graviditet?
” det är allt rent fantasi, ” säger han. ”De gör det här bara för det sensationella värdet av det. Det är löjligt. Du kommer aldrig att ha ETT nollrisksystem.”
konstgjorda livmoder och moderkakor utvecklas med målet att behandla spädbarn som redan får intensivvård i NICUs över hela landet.
”i USA, barn födda vid 23 eller 24 veckors graviditet — de flesta kommer att få försök till aggressiv vård”, säger Dr.Mark Mercurio, chef för neonatologi och chef för programmet för biomedicinsk etik vid Yale School of Medicine. Detta inkluderar åtgärder som mekanisk ventilation, vätske-och elektrolythantering och kirurgiska ingrepp.
trots dessa ingrepp är resultaten för denna grupp av spädbarn så dåliga att de finns i det som kallas ”gråzonen” av livskraft, när överlevnaden är osäker och risken för allvarlig funktionshinder är hög. Bland spädbarn födda vid 23 veckors graviditet överlever bara ungefär en tredjedel. Vid 24 veckor fördubblas oddsen för överlevnad. Bland överlevande i båda grupperna är sannolikheten för funktionshinder extremt hög på grund av långsiktiga hälsoproblem som kronisk lungsjukdom, neuroutvecklingsproblem och nedsatt hörsel och syn.
Mercurio tror att en teknik som förbättrar resultaten för dessa barn ”skulle få ett stort intresse.”Han ser det som ett bättre fokus än frågan,” kunde vi inte få dem ännu mindre?”
Sandra Bellini, chef för neonatal Nurse Practitioner Track vid University of Connecticut School of Nursing, har tillbringat 30 år som arbetar i neonatal intensivvård. Hon är skeptisk till begreppet att sänka den nuvarande åldern av livskraft eftersom neonatologi har gjort stora framsteg vid behandling av prematura barn, ”varje sak vi gör kan medföra risker för kort – och långsiktig skada” till barnet. ”Vi handlar om att rädda barn, men vi vill rädda barn som kommer att fortsätta ha ett lyckligt och hälsosamt liv”, säger Bellini. Hon nämner data som visar att familjer vars barn fick en hög grad av medicinsk intervention i NICU har ”enorma incidenter av , skilja, och ekonomisk ruin.”Vissa familjer har sjukförsäkring med livstidslock. Dagliga NICU-kostnader överstiger 3 000 dollar per spädbarn, och en långvarig vistelse kan överstiga en miljon dollar. NICU barn kan slå sin mössa innan de någonsin lämnar sjukhuset.
allt detta innebär att föräldrar till spädbarn födda vid 23 veckors graviditet måste fatta ett svårt beslut om huruvida de ska bedriva aggressiv, obekväm och ofta ineffektiv vård för sitt för tidiga barn. En framgångsrik artificiell placenta, genom att förbättra resultaten för dessa spädbarn, skulle eliminera beslutet. ”Min enhet introducerar inte stora etiska frågor om den tillämpas på lämpligt sätt, vilket betyder en 23-weeker för att förbättra resultatet”, säger Flake.
för sin del är CHOP-teamet inte emot bioetisk inmatning på dessa tekniker. Faktum är att de samarbetar med några bioetiker för att identifiera det bästa sättet att introducera konstgjorda livmoder i kliniken när tekniken är klar. Flake beskriver sin artificiella livmoder och säger: ”jag tror att den behöver en etisk ram som bygger på dess förmåga och vetenskapen och det kliniska sammanhang som den kommer att användas i.”
även om CHOP ’ s artificiella livmoder inte kan sänka den nuvarande åldern av livskraft, är det inte möjligt att en gång på plats kan det tillåta andra forskargrupper att skapa en enhet som kan?
”inte en chans, Nej. Inte bra, ” säger D. Michael Nelson, en förlossningsläkare vid Washington University School of Medicine i St. Louis, som har forskat på moderkakan i över 30 år. Han är redaktör emeritus för tidskriften Placenta, och gav nyligen en inledande adress vid International Federation of Placenta Associations.
”det finns många programmerings saker som går in i spädbarn,” förklarar han. I det här fallet hänvisar han inte till genetisk programmering, utan till programmering som kommer från interaktioner med den miljö som barnet utsätts för i moderns livmoder. Moderkakan ger en komplex och föränderlig blandning av proteiner, lipider, kolhydrater, mineraler och tillväxtfaktorer. ”Du börjar sätta i en konstgjord miljö, och det förändrar allt”, säger Nelson. Maskiner och konstgjorda näringskällor är inte lika bra som moderkakan och moderns blodtillförsel.
Nelson tror att forskare kommer att göra betydande framsteg i förebyggande av prematuritet innan de fulländar en konstgjord livmoder. Han citerar forskning vid March of Dimes Prematurity Research Centers, ett nätverk av forskare baserade på stora medicinska centra, inklusive hans egna, studerar hur faktorer som mikrobiom, cirkadiska rytmer och gener kan bidra till prematuritet.
” vårt mål är att undvika för tidig födsel, ”tillägger han i ett e-postmeddelande,” snarare än att sätta våra prematura barn i en väska.”
det är verkligen ett bryskt sätt att beskriva de tekniska framsteg som görs vid gränserna för spädbarns livskraft. Men i sin brusqueness tjänar det också till att understryka det stora avståndet mellan vetenskapen om mänsklig gestation som den nu står och de avlägsna horisonterna där det skulle behöva gå för att andas verkliga livet i de etiska bekymmerna — boxade graviditeter, värdelösa kvinnor och andra modiga nya världar — som CHOP-innovationen nyligen startade.
naturligtvis, för bioetiker, är klyftan mellan vad vi kan göra nu och vad vi kanske kan göra i framtiden just där alla potentiella konsekvenser borde beaktas fullt ut. ”När ett genombrott är här och utbrett, ”säger Cohen,” är det ofta svårt att ha en riktig konversation om ”vart man ska gå” eftersom vi redan är där.”
enligt de flesta åtgärder, föreslår forskare att vi inte kommer att vara där under en längre tid.
”reproduktion är väldigt komplex och det har tagit miljoner och miljoner år att skapa de system vi har och det finns fortfarande enorma mängder som vi bara inte förstår om allt”, säger Dr.David Adamson, en reproduktiv endokrinolog och VD för Advanced Reproductive Care, ett nationellt nätverk av fertilitetskliniker.
Adamson tror att ektogenes en dag kan vara möjlig, men i en avlägsen framtid: årtionden åtminstone, kanske till och med ett sekel. Han påpekar också att detta sannolikt kommer att kräva andra tekniker än de som för närvarande är tillgängliga för oss. Han nämner big data och en bättre förståelse för genuttryck, och kanske stamceller för att skapa speciella typer av placenta vävnader som för närvarande inte är tillgängliga. ”Om vi tittar över 40 år, eftersom IVF inte är 40 år gammal än, ser vi att det har skett mycket framsteg när det gäller att vi kan göra in vitro-tillväxt av embryon å ena sidan och å andra sidan för att minska graviditetsperioden vid vilken livskraft kan uppstå”, säger han.
men precis som IVF och surrogacy är kompletterande förfaranden idag, föreställer han ectogenesis som en assisterad reproduktiv teknik, som liknar IVF men mycket mer komplex — och långt, långt i framtiden.
under tiden håller många forskare med Jutta Arens, den tyska ingenjören:
” det finns inget sätt, ”sa hon till mig,” att ersätta livmodern.”
Sara Talpos är en frilansskribent vars senaste arbete har publicerats i Mosaic och Kenyon Review ’ s special issue on science writing. Sara har en masterexamen i kreativt skrivande (poesi) och är intresserad av sambanden mellan vetenskap och litteratur. Hon undervisade i skrivkurser vid University of Michigan i tio år.