Magzatok fejlődnek a mesterséges anyaméhekben és létrehozták a rendszert is, ami vigyáz rájuk

2022 / 02 / 03 / Bobák Zsófia
Magzatok fejlődnek a mesterséges anyaméhekben és létrehozták a rendszert is, ami vigyáz rájuk
A mesterséges méhek megmenthetnék a koraszülöttek életét, de egyelőre még csak egereken és bárányokon tesztelik a módszert. A jövőben megjelenhetnek az emberi magzatok számára kialakított rendszerek, a biztonságos használatukhoz pedig a mesterséges intelligencia felügyeletére is szükség lehet.

2017-ben a Nature Communicationben megjelent tanulmányban a Philadelphia Gyermekkórház munkatársai szokatlan, bár nem példanélküli kutatásról számoltak be: a laboratóriumban olyan, körülbelül száz napos bárány magzatokat vizsgáltak, amelyeket előzőleg kioperáltak az anyaméhből és áthelyeztek a biobag nevű mesterséges méhbe, hogy ott növekedjenek tovább. A bárányok átlátszó, meleg, tápanyagokat tartalmazó tasakban, az oxigént adagoló és a szén-dioxidot eltávolító készülék segítségével fejlődtek heteken át, miközben a kutatók felmérték, hogy az állatok vérkeringésére, tüdejére és egyéb paramétereire milyen hatással van az új környezet.

A kezdeti sikertelenségek után (a biobag korai verziójában az ötből három bárány szepszist kapott) a továbbfejleszett berendezéssel már közel egy hónapig is fenn tudták tartani a tesztalanyok egészségét és utána is csak azért kellett megszakítani a mesterséges "terhességet", mert a szabályok szerint ennél tovább nem lehetett életben tartani a magzatokat a kísérlet alatt. A nyolcból öt bárány 105-108 nappal a mesterséges méhbe való áthelyezése előtt fogant, és 25-28 napig tartózkodott a biobagben, míg három másik 115-120 napos volt és 20-28 napig élt a tasakban, mielőtt egy időre áthelyzeték őket egy lélegeztetőkészülékre, hogy a tüdejük állapotát ellenőrizzék. A mérések szerint ezek az állatok már nagyjából egészségesek voltak, normális tejsav és PH értékekkel, májfunkciókkal, nem lépett fel náluk vérszegénység és nem volt szükségük vérátömlesztésre sem. A megfelelő időben a szemüket is kinyitották, gyapjat növesztettek és szemmel látható módon növekedtek, egyre jobban kitöltve az átlátszó védőburkokat.

A biobag polietilén burkolata a fényt és a hangokat is áteresztette a jobb monitorozhatóság érdekében, a méretét pedig úgy tervezték meg, hogy minél inkább hasonlítson egy valódi méhre és egyúttal minimalizálják a magzatvíz mennyiségét is. Miután behelyezték a bárányokat és lezárták a burkot, a tasakokat átszállították egy mobil platformra, amely a folyadékok keringetését végezte és fenntartotta a megfelelő hőmérsékletet, valamint nyomást. A burok hangáteresztő képessége fontos, sőt döntő szerepet töltött be a magzatok egészségének megőrzése szempontjából, mivel lehetőséget adott az érintésmentes ellenőrzésre.

A magzatvizet imitáló folyadék a benne lévő tápanyagok és a sterilitás fenntartása, valamint a külvilágtól való védelem miatt nélkülözhetetlen hozzávalója a mesterséges méhnek, de egyúttal akadályt jelent a közvetlen beavatkozások során, ha arra kerül a sor. A tasak kinyitása vészhelyzetben ugyan lehetséges, de szennyező anyagok is bekerülhetnek ilyenkor, amelyek eltávolítása később problémát okoz. A biobagben növekvő állatot viszont ultrahanggal is lehet vizsgálni, így közvetlen érintkezés nélkül monitorozható az állapota.

A Philadelphiai Gyermekkórház kutatói a bárányokkal elért eredményeket a koraszülött emberi magzatok számára kifejlesztett mesterséges anyaméhek előállítására tervezték felhasználni, mivel az elsődleges céljuk a kezdetektől fogva a koraszülöttek életben maradási esélyeinek növelése volt azokban az esetekben, amelyekben a magzat nem túl fiatal a megmentésének megkísérléséhez, vagyis abban az életszakaszban van, ahol a kórházakban már jelenleg is megpróbálják megmenteni az életüket. Ennek érdekében azt is részletezték, hogy egy leendő, klinikai használatban lévő humán biobag hogyan nézne ki.

"Úgy gondoljuk, hogy a szülők számára megnyugvást jelenthet, hogy a magzatukat egy viszonylag védett, fiziológiai környezet tartja fenn.

A klinikai eszköz sok olyan funkcióval rendelkezik, ami lehetővé teszi a szülők számára, hogy kapcsolatban maradjanak a magzattal, köztük az ultrahanggal, a sötétben is működő kamerával, ami lehetővé teszi a magzat valós idejű vizualizációját az elsötétített környezetében, és a képességgel, hogy anyai szív-, és alhasi hangokat játszanak le a magzatnak. Ennélfogva úgy érezzük, hogy az előnyök messze túlszárnyalják a hátrányokat, amit a magzatnak a hagyományos ellátásnak való kitettsége jelent, amit az újszülött intenzív osztályok környezete a kritikusan koraszülött csecsemőkre ró." - írják a tanulmányban a kutatók.

A Guardian 2020-as beszámolója szerint a Philadelphiai Gyermekkórház találmányát néhány éven belül emberi felhasználásra is tervezték alkalmazni, és az FDA engedélyeztetésre is belátható időn belül sort akartak keríteni, de egyelőre még nem jelent meg a kórházakban az általuk készített mesterséges méh, és az IEEE Spectrum 2021-es megkeresésére sem reagáltak. A fejlesztések hosszas időt vehetnek igénybe, mivel olyan bonyolult kérdéseket is meg kell válaszolni, hogy vajon a placenta hiánya jár-e valamilyen egészségügyi hátránnyal vagy hogy hogyan lehet néhány hétnél jóval hosszabb ideig fenntartani a megfelelő környezetet a magzat számára.

Nem a biobag azonban az egyetlen mesterséges méh, amelyet a laboratóriumokban fejlesztenek, számos helyen zajlanak nagyon hasonló kutatások, ahol általában szintén bárányokkal vagy kecskékkel, időnként egerekkel tesztelik a rendszer működését. Az állatokat a néhány napos-hetes kísérleti időszak után nem hagyják tovább életben, az utólagos vizsgálatok során pedig adatokat gyűjtenek arról, hogy a szerveik fejlődésére milyen hatást gyakorolt a mesterségesen fenntartott környezet. Egy esetben azonban kivételt tettek a kutatók: George Mychaliska, a Michigan Egyetem gyermekgyógyászati sebésze, aki Robert Bartlettel, az első mesterséges méh feltalálójával együtt olyan, saját tervezésű berendezést készített, ami nem tartalmazott magzatvizet, egyszer szabadon engedett egy bárányt, amely előtte a mesterséges méh lakója volt. Az állat idősebb volt, mint a tesztek során általában használt alanyok (130 napos magzatként került a méhbe), és csak három napot töltött a berendezésben, ezért az ő esetéből nem vonhatóak le általános következtetések a hosszabb távú alkalmazás hatásaival kapcsolatban, de annyi biztos, hogy egészségesen került ki a mesterséges méhből és további öt évig élt, miközben két utódja is született.

A még megválaszolatlan orvosi kérdések mellett etikai kétségek is felmerülhetnek a biobagszerű eszközök jövőjével kapcsolatban, főként, ha nem csak a koraszülöttek életbentartására, hanem esetleg a terhességek általános helyettesítésére is tervezik használni majd, de egyelőre még távol állnak a fejlesztések attól, hogy ez utóbbinak az engedélyezése terítékre kerüljön. Azt azonban már lehet tudni, hogy hogyan válik megbízhatóbbá a rendszer, és hogyan lesznek nagyobb biztonságban a növekvő magzatok a berendezéseken belül, akár folytonos emberi felügyelet nélkül is.

A South China Morning Post beszámolója szerint kínai kutatók olyan mesterséges intelligencia programot terveztek, ami ellátja az ellenőrzés feladatát a hosszú távú növekedési folyamat alatt, ezzel extra védelmet nyújt a potenciálisan bekövetkező hibák ellen. A rendszer jelenleg egérembriókat felügyel, amelyek mesterséges magzatvízzel feltöltött tartályokban fejlődnek, az MI rendszer pedig éjjel-nappal monitorozza az állapotukat és szükséges szerint módosítja a berendezés beállításait. Baj esetén értesíti az emberi személyzetet, akiknek így kevesebb időt kell a közvetlen ellenőrzésekkel tölteni. Alacsony nagyítású és magasabb felbontású, nagyobb nagyítási képességű optikai modulokkal gyűjt adatokat az embriók elhelyezkedéséről és az algoritmusok segítségével online nyomkövetést tesz lehetővé.

A kutatók szerint ezzel akár egy, a hagyományos terhességnél biztonságosabb környezetet teremthet a magzatok számára, de egyelőre még nem tisztázott, hogy a hosszú távú növekedési folyamat végén vajon egészséges állatok láthatnának-e napvilágot.

(Fotó: Pxhere, Nature/Emily A. Partridge et al)


Az önvezető technológia nagy áttörését nem az önvezető taxik hozzák el
Az önvezető technológia nagy áttörését nem az önvezető taxik hozzák el
Az önvezető technológia egyik jelentős szerepkörét a szállítmányozás jelentheti, az önvezető kamionok ugyanis sok problémára nyújthatnak valódi megoldást. Az autonóm módon közlekedő járművek azonban nem csak az autópályákon, hanem zsúfolt városi környezetben is megjelennek többek között az önvezető taxiknak köszönhetően. Hogyan reagálnak majd az emberek az önvezető járművek jelenlétére az utakon, milyen a társadalmi megítélése ennek a speciális technológiának? Dr. Prónay Szabolcs egyetemi docens és Halmos Gyula, a Bosch csoport mérnöke podcastban beszélt a technológiával kapcsolatos kérdésekről.
Van egy cég, ami az OpenAI-nál is nagyobbat nyert a mesterséges intelligencia forradalmán
Van egy cég, ami az OpenAI-nál is nagyobbat nyert a mesterséges intelligencia forradalmán
Az Nvidia a piaci kapitalizáció tekintetében a héten előbb az Amazont majd az Alphabetet is megelőzte, így már a negyedik legértékesebb cégnek számít a világon.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.