Исследователи из Китая разработали систему на основе искусственного интеллекта (ИИ), которая в режиме реального времени наблюдает за развивающимися эмбрионами мышей и заботится о них, пока они растут в искусственной утробе. Робот постоянно измеряет ключевые показатели развития эмбриона, такие как уровень углекислого газа или питательных веществ, и соответствующим образом регулирует их для оптимального роста. Хотя технология тестируется на мышах, вполне возможно, что когда-нибудь и люди будут рождаться похожим образом — с помощью искусственной суррогатной матки. Пока же путь к этому преграждают множество не только технических, но и этических проблем.
В последнее десятилетие вопрос гестации ex-utero — то есть вынашивания нерождённого младенца вне тела, с использованием искусственной матки, — пользуется большим вниманием. Например, в 2017 году учёные из США разработали похожую на матку среду, заполненную веществом, имитирующим пренатальные жидкости, в которой недоношенные ягнята благополучно дозревали в течение четырёх недель. Эта «биосумка» может изменить облик отделений интенсивной терапии новорожденных, предоставив недоношенным детям, родившимся раньше 24 недель, шанс на выживание.
В настоящее время у детей, родившихся раньше 22 недель, нет надежды на выживание. Даже у более старших недоношенных новорожденных шансы слишком малы, поскольку их сердце и лёгкие ещё не вполне развиты, чтобы функционировать вне утробы матери, даже если им помогают системы жизнеобеспечения в неонатальных отделениях. Даже у тех, кто выжили, могут возникнуть осложнения, последствия которых останутся с этими людьми на всю жизнь. В идеале таких детей после родов следует немедленно переводить в искусственную матку, чтобы продолжить их развитие, пока они не станут достаточно здоровыми.
Помимо спасения недоношенных детей, искусственные матки представляют интерес ещё и потому, что позволяют женщинам рожать детей без травм, связанных с родами. Многие женщины получают те или иные травмы во время родов, включая разрывы мышц, пожизненное недержание мочи, повреждение органов или переломы костей таза. В крайних случаях некоторые роженицы переживают тяжёлые родовые осложнения, включая сердечные приступы, почечную недостаточность и аневризмы, которые могут быть опасны для жизни как матери, так и ребёнка. Кроме того, роды несут психологические последствия, которые связаны с послеродовым посттравматическим стрессовым расстройством и депрессией.
Тот факт, что спрос на суррогатное материнство растёт, говорит нам о том, что у искусственных маток может быть будущее. При гестационном суррогатном материнстве яйцеклетки биологической матери оплодотворяются спермой отца или донора, а затем эмбрион помещается в матку суррогатной матери, которая вынашивает ребёнка до срока и рожает его. Однако суррогатное материнство не решает проблемы, связанные с родами или дородовыми младенцами — оно просто перекладывает эти риски на третью сторону.
Именно здесь на помощь могут прийти искусственные матки, и эта технология — хотя пока и не может использоваться для человеческих родов (даже если бы это было законно) — быстро развивается. В 2019 году исследователи из Китая вырастили зародыш обезьяны от стадии оплодотворённой яйцеклетки до стадии формирования органов внутри синтетической матки, что стало первым случаем, когда эмбрион примата развивался так долго вне тела матери.
Теперь исследователи из Института биомедицинской инженерии и технологий Сучжоу (Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology) опубликовали статью в Journal of Biomedical Engineering работу, в которой описали ИИ, который следит за эмбрионами по мере их развития в плод и регулирует ключевые параметры для оптимального роста. В данном случае искусственная матка — учёные называют её «устройством для долгосрочной культивации эмбрионов» — выращивает несколько эмбрионов мыши в кубовидных корпусах, наполненных всеми питательными жидкостями, необходимыми для развития зародышей.
Такой вид внеутробного развития эмбрионов требует тщательного наблюдения, поскольку потребности эмбриона могут отличаться в зависимости от стадии его роста. Регулировать процесс развития вручную было бы громоздкой задачей и чревато ошибками, т.н. «человеческим фактором». Но роботизированная система автоматически контролирует и регулирует среду развития эмбриона в режиме реального времени и круглосуточно.
Кроме того робот делает сверхчёткие снимки различной глубины в ключевые моменты развития. Такой мониторинг может, например, открыть важные сведения о стадиях развития человеческого эмбриона, которые до сих пор недостаточно исследованы. Однако международные законы запрещают проводить исследования человеческих эмбрионов на сроке более двух недель — всё, что делается с эмбрионами более старшего возраста, считается неэтичным, хотя эта позиция может измениться, если общественная польза от таких исследований значительно перевесит соображения против.
В целом, данный ИИ и система развития эмбрионов не являются настоящей искусственной маткой, поскольку зародыши мышей не выращиваются до живых детёнышей, но это шаг вперёд в правильном направлении, доказательство концепции, которое может сильно поменять наше общество.
