机器替人生娃,全球首例人造子宫临床试验有望启动

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什么是人造子宫

今年9月19日-20日, 美国食品药品监督管理局召开会议, 讨论是否批准全球首个 “人造子宫”技术的人体临床试验, 引发全球热议。

  • 人造子宫到底是什么?
  • 它和生育的关系究竟是怎样?
  • 它距离真正投入使用还有多远?

……

▲ 图片来源:Hashem Al-Ghaili

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一条曾在2021年发起人造子宫调查问卷, 并联系上海妇产科医生刘江勤, 和全球最大的人造子宫实验室—— 荷兰埃因霍温理工大学的人造子宫团队 创始人Guid Oei, 对人造子宫进行了一次完整科普。

▲ 参与一条调研的观众,整体对人造子宫持积极态度

刘江勤说,人造子宫其实有两个概念: 一是“机器完全代替母体”的Ectogensis, 即机器代替女性生育, 目前不具备操作性; 二是“机器部分代替母体功能”的Ectogestation, 全球多个实验室在技术上可行。

▲ 荷兰埃因霍温理工大学的人造子宫模型 图片来源:TUeCursor

Guid Oei表示, 他们的人造子宫模型已取得一定突破, 未来有望通过该技术 提高早产儿的存活率与生存质量, 并帮助生育困难的女性。

▲ 也门分子生物学家Hashem Al-Ghaili 构想的“人造子宫工厂”的概念图

2021年,一条发起“你怎么看待人造子宫”的调查,收到了14000多条反应各异的留言:“拯救生育率的最后一道工具”,“体会过分娩之痛才能真正懂得母爱”,“这项技术是不是像克隆一样,破坏了自然规律呢?”……

尽管如此,参与调研的人中有80%持支持态度,30岁的小A就是其中一员。为了生出一个健康的孩子,她放弃了年薪30万的上海税务局工作。

第一次怀孕的时候,办公室里为了竞争一个升职,每天气压都很低,她的宝宝在突如其来的流产中离开了,“医生说这是一次自然流产,胚胎在肚子里就活不下去了。”

之后小A果断放弃了升职加薪,辞职调整身体状态,在第三年终于迎来了第二个宝宝。然而,也撞破了老公的出轨。“在离婚的过程中回忆过去5年,我把全部的心思都放在备孕、保胎,生理原因促使孩子好像成了我一个人的责任。”

“我为什么要关注人造子宫?因为我希望有它的世界,男女为孩子投入的精力是真正平等的。”

01 什么是人造子宫

▲ 《黑客帝国》剧照

小A向往的“从受精卵开始,胚胎都在母亲的子宫外生长、机器完全代替母体”的人造子宫,学术上被称为Ectogenesis,目前依旧只存在于科幻小说和电影中。

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1923年,生理学家霍尔丹(Haldane, J.B.S.)第一次提出了“人造子宫”的概念。他在剑桥大学开展了一次“体外发育”(Ectogenesis)的全面讨论,认为人类在21世纪将不再遵从原始的本能生儿育女,70%的婴儿来自“体外发育”。

知识分子多拉·罗素 (Dora Russell) 赞同霍尔丹,认为:女性将从孕育子女的需求中解放,不再扮演母亲,不再卑躬屈膝,不再束缚在家务里,不再被排除在公共事务之外。

▲ 2021年1月,郑州大学第一附属医院 实施我国第一个“人造子宫”胎羊体外培育成功, 图片来源:郑州大学官方微信

近100年后的今天,一种被称为Ectogestation的人造子宫,已经具备“胎儿的某个阶段在母亲的子宫外生长,机器代替部分母体”的功能。

这种被誉为“难度不亚于登月”的人造子宫模型研究,正在全世界各个实验室全面展开:荷兰埃因霍温理工大学、美国费城儿童医院以及中国郑州大学第一附属医院等等。

▲ EXTEND装置曾在动物身上试验成功:

2017年,美国费城儿童医院团队

将相当于人类23-24周的胎羊放入“生物袋”,

小羊经过4周“孕期”顺利出生

什么是医学概念的人造子宫?简单说,是代替母亲继续孕育早产儿的机器。

9月19日-20日,美国食品药品监督管理局召开会议,讨论是否批准进行全球首个“人造子宫”人体临床试验。会议的探讨的主角EXTEND装置,正是一种模拟自然子宫的人造子宫。

这个费城儿童医院在研多年的装置充满了含电解质的液体,用以模拟羊水环境。医生会将早产儿脐带血管连接到充氧系统,以令胎儿的心脏能够像在自然子宫中一样泵血。

研究人员表示,EXTEND是目前最接近人体试验的方案,如果试验成功,该装置有望在极端早产和妊娠后期之间的几周关键时期,为早产儿器官发育成熟争取时间。

▲一条连线人造子宫专家:Frans van de Vosse(上)、Kok Jasmijn (左下)、Guid Oei(右下)

荷兰的埃因霍温理工大学,同样是目前世界上最大的人造子宫研究团队之一。他们在2019年获得了290万欧元(约人民币2261万)的资助,200多人的专业团队已经对临床的人造子宫进行了4年多的研究。他们的人造子宫曾参加2018年荷兰设计周,是业界最先进的模型之一。

▲模拟“胎儿在人造子宫内”的模型

他们的人造子宫模型由两部分组成:

1. 圆形的人造子宫模型,将多个已经成熟的医学技术连接起来(治疗心脏的体外循环技术、治疗肾脏的透析技术和治疗肺部的体外膜肺技术等等),模型内部的人造羊水富含蛋白质和电解质。

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2. 可监测所有器官数据的智能机器,包括婴儿的心率、供氧、大脑和肌肉活动等,医生将根据数据对婴儿的健康状态进行判断。

Guid Oei向我们表示,“这项技术将有可能帮助到极度早产(27周以下)的胎儿继续发育器官,提高其存活率和生存质量。”

“更遥远的未来,我们想要去帮助生育困难的女性。”

▲很多人想象中的“人造子宫”:夫妻用机器在家养育孩子图片来源:Usbek & Rica

大众期待的人造子宫又是什么样?

与医生、科学家针对早产儿所研究的“机器代替部分母体功能”(Ectogestation)不同,大众对人造子宫有着更高的期待。在一条收到的200份问卷中,有80%的人选择支持人造子宫,且其中绝大多数人希望“用机器完全代替母体生孩子”(Ectogensis)。

很多人都描述了他们心目中的人造子宫。态度较为乐观的人描述人造子宫会是一个人工孵化器,从受精卵开始就代替女性子宫孕育孩子。

00后大学生小蔡甚至认为人造子宫是未来的趋势,写了一份幻想时间表:

  • 2026年,人造子宫投入使用,给无法怀孕的女性带来希望;
  • 2035年,越来越多女性使用人造子宫生育,增加社会竞争力;
  • 2038年,人造子宫生育孩子成为社会大流行;
  • 2041年,卵子交易合法化,年龄、样貌、知识水平姣好的女性卵子颇为抢手;
  • 2059年,婚姻制度彻底终结……

02 人造子宫是美丽新世界还是社会的倒退

支持:解决身体缺陷带来的遗憾

在一条收到的问卷与留言评论中,支持“机器完全代替母体”的理由大多颇为心酸。

其中得票率高达91.5%(最高)的是“许多人因为身体原因,无法得到一个健康的孩子”,细分包括夫妻不孕不育、高龄生产危机、婴儿器官发育不完全。

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根据中国人口协会、国家计生委发布的数据,在中国每6对夫妇中就有1对正在经历不孕不育。

对36岁的阿苗来说,婆婆逢年过节放在桌子上的儿孙碗是她心里最深的一根刺,比身体上的人流、刮宫、封闭抗体治疗都可怕。

2014年11月,2015年7月,2016年6月,2017年2月——阿苗经历了4次无征兆胎停,孩子总在3个月左右就自然流产。之后的4年,她不敢再怀孕。

作为一名大学老师,面对婆婆每天在家拜佛、算卦、请僧人,搞迷信活动以“求孙来临”,她只能拉着老公穿梭在全国各大不孕不育专科,专家号一号难求。

她回忆在病房遇到的大多数病友的情况:身体在无限期备孕的过程中消耗,下班后的社交活动全部取消,夫妻关系也逐渐僵化。

此次一条的调查中,约80%的人表示自己或者亲朋有过类似经历,几乎所有人都说:医生无法给出准确的原因,孩子的突发性早产或是胎停是大自然优胜劣汰的结果。

▲韩剧《产后调理院》中作为高龄产妇的职场女强人,接受生育“再教育”

生活在广州38岁的玲玲说,包括她在内,身边有不少需要一个“子宫”的女性朋友。

其中有两位患子宫癌,不得不“割宫求生”。而她自己的第二个宝宝在17周的时候不幸流产。

“当一个家庭中夫妻感情稳定、具备生二胎的经济条件时,女性往往会面临‘高龄产妇’这道坎。”玲玲解释说,很多女性的身体已经无法再承受怀孕了,但这种“拥有新生命”的愿望,却比任何财富、升职更让人向往。

之前她去社区医院建档,发现当天建档的5个妈妈都超过35岁。

▲《产后调理院》说出职业女性困境

支持:解放生育给女性带来的不平等

支持的人群中,机器生育将“让女性从生育带来的不平等条约中解脱出来”得票率在69.5%(第二)。其中提到的不平等包括职场、家庭及社会压力。

参与此次问卷的有60%为女性,大多都提到了怀孕是男女在职场最大的不平等。无论是寻找工作、升职加薪、深造创业的阶段,还是备孕、保胎及产后恢复,生孩子都让女性陷在被动之中。

依蕙怀孕的时候,正在和单位里同岗位的几个同事竞争升职的名额,经常出差,还解决了一件棘手的案子,却在升职消息来临前突然流产。

身体恢复后,她发现升职的名额给了能力不如她的人。领导偷偷找到她说:“大家知道你有怀孕的想法,都想让你好好休息。”

90后亚凡坦言自己身边的小伙伴普遍都有丁克的想法,至少35岁之前不要孩子。

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她觉得相比80后,90后女性会比较鄙视“为家庭牺牲工作”的想法,尤其听到办公室生过孩子的姐姐说侧切、剪会阴、顺转剖的惨痛经历,让她感到人造子宫是一个靠谱的解决方案。

▲《坡道上的家》讲述女性因育儿,在家庭和社会上遭受极大不公

曾经在海外生活过的April笑称:“在中国,生育很容易变成全家人的事。”

很多女性即使自己坦然接受失败了,但她们身边的人并不能做到,“你无法去控制自己的丈夫或婆婆。”

家庭关系的不可协调可能导致“夫妻间的冰冷”“婆婆的恶言相向”或是“父母的失望”。认为人造子宫能帮助缓解家庭矛盾的得票率是68%(第三)。

作为幼师的Linda说,因为自己流产,往日平和的婆媳关系也被撕开了一个口,“婆婆讽刺我说上一代人都不会有这些事,都是我自己娇气的毛病,但其实周围有好几个同事都经历过突发性流产,这在我们这个群体很常见。但我婆婆不那么认为。”

桃子的妈妈从她结婚开始,就期待着外孙,一等就是10年,后来才知道桃子“输卵管缺失”。

因为长期的怀孕无果,阿苗和丈夫的夫妻关系也逐渐紧绷,“在家里,两个人经常会因为要做试管婴儿的身体调试而十分疲惫,相对无言。”

除此之外,还有网友提到一些间接影响,认为人造子宫会对某些特定群体产生积极作用。

90后Mina认为,机器代孕会促使黑市代孕或者出国代孕大大减少;

85后王先生承认自己并不想结婚,但想拥有一个孩子,人造子宫可以成全他们这样的单身汉;

95后阿米则说,中国的90后和00后对生孩子的欲望可能比养猫都低,用机器生孩子明显是一个在未来解决“出生率低”的途径。

▲《黑客帝国》中,Neo从Matrix母体中醒来的场景,充斥着科技毁灭人类的荒诞

反对:挑战社会结构和自然规律

在一条的调查过程中,也有20%的人明确表示反对人造子宫(Ectogensis)。

其中不少母亲提到了自己生育时的经历。80后芯艺说,经历了整整20个小时的分娩,看到孩子出生在她面前啼哭的那一刻,她突然觉得自己好伟大。

“母爱正是因为有了分娩才更伟大。”她认为,“如果人人都选择逃避分娩之痛,无法体会那种生命的振动,那类似抛弃孩子的现象可能会越来越严重。”

▲男性对于人造子宫的顾虑整体会比女性多一些

相比于女性,参加问卷调查的部分男性会站在更高更远的角度看待人造子宫。其中有一部分提出了“人造子宫和克隆一样,是对人类自然规律的破坏”。

80后工程师李先生提出,“机器代替女性进行生育,其实是对女性自古以来生育能力的剥夺,一部分女性的价值也会因此降低,所以这是对社会结构的挑衅。”

广东的马先生进一步提炼了人造子宫可能造成的社会影响:

任何生命科学的进一步发展都要经过详细的计算,因为这是一个不可逆的过程,这也是为什么政府会明令禁止“生殖性克隆”“基因编辑婴儿”。

还有极少数网友提到:“人造子宫开发价格不菲,且短时间内,99%的人群承担不起昂贵的治疗费用,这是明显的供需不等,为什么不把这么高的经费花在更有意义的事情上呢?”

03 尽管备受争议,科技会随着人们的希望发展

▲大众想象中的人造子宫Ectogenesis图片来源:Hashem Al-Ghaili

▲科学家正在研究的人造子宫Ectogestation

即便没有往“机器完全代替母体”的方向研究,全球各大人造子宫研究所依旧面临大量的质疑:人造子宫难道不是下一个克隆吗?这没有违背自然规律吗?

荷兰团队的Oei回应:他们的机器未来只服务于极度早产的婴儿。因为伦理、宗教、政府、信仰等情况,他们并不想让自己的模型去服务不想生育的妇女。

结合人造子宫的研发难度,多数专家认为“人造子宫部分代替母体孕育孩子”的技术的成熟期将在10年以后,而“完全代替母体”所需的研究时间约为50年,且过程中将备受争议,不一定能得到社会与政府的支持。“用机器来生孩子”,这个诉求在3、5年内并不可能实现。

▲美国费城儿童医院团队的实验,展现了胎羊进入“生物袋”后第4天和第28天的变化,过程中胎羊持续发育

“人造子宫(Ectogestation)是医学界知名的‘登月’项目。”上海妇产科医生刘江勤解释,在医学界,延长人类寿命的项目,被视为对生命“最大边界”的研究;而胎儿能在多小的情况下来到这个世界并存活,则被视为对生命“最小边界”的研究。

“按照现在的科技,全球最小能存活的婴儿是21周加4天,中国最小的是22周加6天,那人造子宫的发展是不是可以打开更小的边界,到20周甚至18周呢?”

刘江勤医生回忆起人造子宫起源之一的“体外循环技术”(心脏相关)的故事。上个世纪60、70年代的美国,多名父母将“放弃治疗早产儿”的医院告上法庭,促进了医疗技术的发展。

一名叫多利的婴儿,一出生就被发现二十一三体、左心室、染色体多重异常,当时的医生认为孩子是救不活的,于是放弃治疗,这在当时的医学界看是“理所当然”。而父母认为孩子是可以存活的,悲痛交加之下,就将医院告上了法庭,在打官司的途中,孩子去世了。

“为了让这些孩子有生存下去的权利,社会才推动了体外循环技术的发展。”刘医生解释。

“所以今天,当我们讨论人造子宫的时候,不会只去分析它的难度和成本,我们也会考虑它所代表的生存希望。”

原本因客观原因无法生存的生命,因为科技的进步,有了活下去的权利。

▲Guid Oei教授在为家长讲解人造子宫的原理图片来源:TUeCursor

人造子宫(Ectogestation)的临床运用还有待长时间的研究、实验,但这不影响全球的科学家对它投入无限的热情。

采访的过程中,中外医生都提到了一个相同的概念:也许人造子宫在近期只能用于治疗早产儿,应用范围非常狭窄,但它的未来有无限可能。

“尽管人造子宫的研发难度不小于当初的登月、现在的核聚变,但是科技是会顺着我们的希望发展的。”

▲电影《卵舱一代》中,夫妻通过可拆卸的人造子宫“共享怀孕”

美国食品药品监督管理局会议最终未能按既定日程投票。管理局指出,人造子宫的研究很有前途,但对于尚未解决的监管和伦理问题还需要进一步讨论,其中包括:

动物试验基础是否足够

试验需有足够的样本量、持续时间、临床使用时间、风险、历史先例、探索性数据安全性、器械性能、人为因素生理评估、临床病理和组织病理学评估。

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目前临床数据是否能支持风险评估

鉴于人造子宫技术动物模型和临床数据有限,一些早产儿结局临床研究可以纳入风险评估参考。

知情同意和儿童保护问题

参与试验的是早产儿,除非能够证明风险极小,否则必须提供直接临床效益前景、有合理的风险预期,及至少一种替代疗法,同时必须征得监护人许可。同时,父母可能对疗法理解不到位、情绪不佳、心理压力大,需由研究者、外科医生、新生儿医生、生物伦理学家一同设计研究、履行告知。

安全监测问题

人体试验应特别关注胎儿围生期死亡、早产儿关键疾病、住院期死亡等不良事件。管理局预计,人体试验最初将一次招募和治疗一名受试者。后续加入其他受试者时,应考虑纳入预后较好的婴儿(如存活率 20~50%),与常规治疗比较,评估生存和长期神经发育等结果。

04 人造子宫的6点科普知识

▲图片来源: Hashem Al-Ghaili

Q: 什么样情况的人会率先使用上人造子宫?

A:荷兰专家认为,最快的人造子宫临床实验将在2024年后开启,出生即处于生命边界(viability)的早产儿的父母可自愿参与,专家会判断婴儿的身体素质决定是否可使用人造子宫。

Q:全国人造子宫的需求人数大约在多少?

A:根据WHO发布的《早产儿全球报告》,中国每年约有120-150万早产儿,其中10万个孩子出生在26周以下,是人造子宫初期的目标人群。

Q:一个普通人预计使用人造子宫的费用会在多少?

A:目前,一个早产儿的医疗花费大约是100天20万。而专家预计人造子宫最初的费用会高达几十万一天,随着技术积年累月的成熟而下降。

Q:从“胚胎开始养育”的人造子宫技术,会在多少年内成熟?

A:从现在起,发展3年左右的临床实验只针对早产儿。从胚胎开始的、完全不需要母体的人造子宫技术成熟预计需要至少50年,且此技术是否会彻底发展或使用存在很大争议。

Q:研发人造子宫的目的是什么?

A:短期的计划为了提高早产儿的存活率和生活质量,延长他们在“子宫”里的时间。

荷兰团队的妇产科医生Guid Oei解释,正常早产儿的肺部会因为过早接触空气,导致器官的损害。但是,当早产儿迅速从母体进入人造子宫,肺部呼吸系统将继续休眠,孩子正常发育器官至完整后,才会从机器中“降生”。

Q:为什么中国团队在研发人造子宫这件事上比较“迟缓”?

A:妇产科医生刘江勤表示,其实中国各地多个医院都具有制造人造子宫的实力和医疗器械。中国没有海量研究,部分是因为现在的动物实验不能证明人造子宫优于现有医疗。人造子宫正式进入临床前还需要复杂的报批流程以及三期临床研究,因此人造子宫现阶段还不具备明确优势。

参考资料:

1. 刘江勤《人造子宫是怎么回事》

2. 郑州大学 陈依琳《国内首次!郑大人成功实施人造子宫胎羊体外培育实验!》

3. Successful use of an artificial placenta to support extremely preterm ovine fetuses at the border of viability

4. Successful use of an artificial placenta—based life support system to treat extremely preterm ovine fetuses compromised by intrauterine inflammation

来源: 一条

分类: 科技新闻

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