20 เม.ย. เวลา 01:34 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
สหรัฐอเมริกา

การแก้ปัญหา​ประชากรในอนาคต​ ผู้หญิงที่ไม่จำเป็นต้องตั้งครรภ์..

Alkylpedia มดลูกเทียมมาแล้ว และในอนาคตผู้หญิงไม่จำเป็นต้องตั้งครรภ์?
การใช้เทคโนโลยีอย่างไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดปัญหาสังคมที่คาดเดาไม่ได้ ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีควรให้บริการความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษยชาติเสมอ เรายังต้องการเวลามากขึ้นสำหรับการคิดอย่างมีจริยธรรมและการอภิปราย
ทารกคลอดก่อนกำหนด คือ ทารกแรกเกิดที่มีอายุครรภ์น้อยกว่า 37 สัปดาห์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุบัติการณ์ของการคลอดก่อนกำหนด (Preterm birth rate)
จะพบประมาณ 5% ถึง 7%ในประเทศที่พัฒนาแล้ว และมีอุบัติการณ์ที่มากขึ้นในประเทศที่กำลังพัฒนา
ประเทศที่มีจำนวนการคลอดก่อนกำหนดมากที่สุดคือประเทศอินเดีย (3,519,100) รองลงมาคือจีน (1,172,300) และไนจีเรีย (773,600)ตามลำดับ
สำหรับในประเทศไทยนั้นอุบัติการณ์ของการคลอดก่อนกำหนดคิดเป็น 12% (จำนวน 100,700 คนจากทารกคลอดมีชีพทั้งหมด838,300คน) เป็นอันดับที่ 55 ของโลก
1
ด้วยอัตราการรอดชีวิตของทารกคลอดก่อนกำหนดสัมพันธ์กับอายุครรภ์
ยิ่งอายุครรภ์น้อย น้ำหนักมารดาน้อย อัตราการตายจะยิ่งสูงขึ้น
อัตราการเสียชีวิตของทารกที่มีน้ำหนักน้อยกว่า 1500 กรัมเมื่อแรกเกิดคิดเป็นประมาณ 50% ของการเสียชีวิตของทารกแรกเกิดทั้งหมด
และความเป็นไปได้ที่จะเกิดตามมาด้วยค่อนข้างสูง
จากข้อมูลข้างต้นการคลอดก่อนกำหนดเป็นภาวะที่พบได้บ่อย มีความสำคัญทางด้านสูติศาสตร์
และส่งผลให้เกิดผลเสียด้านต่างๆมากมายตามมา
จะเห็นได้ว่าการหาวิธีเพื่อปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตของทารกคลอดก่อนกำหนด
และลดภาวะแทรกซ้อนเป็นปัญหาที่ต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วน
นอกจากนี้สำหรับผู้หญิงที่ทุกข์ทรมานจากความผิดปกติของมดลูกอีกด้วย
การตั้งครรภ์และการคลอดบุตรได้กลายเป็นเรื่องหรูหรา
หากตัวอ่อนสามารถพัฒนาในหลอดทดลองได้
โดยการจำลองสภาพแวดล้อมในมดลูก ปัญหาข้างต้นจะได้รับการแก้ไขพร้อมกัน
นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนวคิดเรื่องมดลูกเทียม
โดย มดลูกเทียมจำลองสภาพของมดลูกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและไข่ของสัตว์ที่ตกไข่
ทำให้ไข่ที่ปฏิสนธิสามารถพัฒนาในสภาพแวดล้อมที่ประดิษฐ์ขึ้นได้ จนถึงปัจจุบันมีคืบหน้าไปบ้างแล้ว
แล้วในอนาคตการใช้มดลูกเทียมจะเป็นอย่างไร?
มดลูกเทียมที่เกิดขึ้นครั้งแรก...ริเริ่มในแกะ
ในปี 2466 หลังจากที่ Haldane ดำเนินการสนทนาเชิงลึกเกี่ยวกับมดลูกเทียมในการบรรยายที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ นักวิทยาศาสตร์จากประเทศต่างๆ
เริ่มศึกษาความเป็นไปได้ที่ตัวอ่อนจะเติบโตจากนอกร่างกายของแม่
ในปี 2497 Emmanuel Greenbergได้ออกแบบอุปกรณ์มดลูกเทียมเป็นครั้งแรกและได้ยื่นขอสิทธิบัตร
การออกแบบประกอบด้วยถังเก็บน้ำสำหรับทารกในครรภ์ที่เต็มไปด้วยน้ำคร่ำ เครื่องจักรที่เชื่อมต่อกับสายสะดือ ปั๊มเลือด ไตเทียม และเครื่องทำน้ำอุ่น
แต่นี่เป็นเพียงความคิดคร่าวๆ
ในปี 2530 Yoshinori Kuwana ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Juntendo ในญี่ปุ่น ได้พัฒนาระบบฟักตัวของทารกในครรภ์นอกมดลูก EUFI (Extrauterine Fetal Incubation System) ระบบการฟักตัวของทารกในครรภ์นอกมดลูกมีสภาพแวดล้อมของน้ำคร่ำเทียมคล้ายกับของแพะตัวเมีย
จากการทดลองครั้งก่อน นักวิจัยได้ขยายเวลาเพาะเลี้ยงเป็น 3 สัปดาห์จนกว่าแพะจะครบกำหนด
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากตัวอ่อนในครรภ์ของแพะจะหนีบหรือดึงสายสวนออกเมื่อเคลื่อนไหว Kuwana ได้ทำให้พวกมันเป็นอัมพาตด้วยการคลายกล้ามเนื้อ
แต่การคลายกล้ามเนื้อทำให้ทารกในครรภ์ไม่สามารถหายใจได้ตามปกติ เมื่อนักวิจัยถอดเครื่องช่วยหายใจออก 4 สัปดาห์ต่อมา
แต่ ...หลายชั่วโมงต่อมา แพะจึงตายจากภายในเครื่อง
ในปี 2560 ทีมงานของ Alan Flake จากโรงพยาบาลเด็กฟิลาเดลเฟียได้ตีพิมพ์การทดลองกับสัตว์ใน "มดลูกเทียม" ที่พัฒนาขึ้น
ในวารสาร Nature Communications ซึ่งประสบความสำเร็จในการพัฒนาในระยะกลาง (เทียบเท่ากับรอบการตั้งครรภ์ของมนุษย์ 22-24 สัปดาห์) )
ตัวอ่อนของแพะที่คลอดก่อนกำหนดรอดชีวิตอย่างราบรื่นใน "มดลูกเทียม" เป็นเวลา 4 สัปดาห์ และรอดชีวิตในช่วงอันตราย
Alan ยังประสบความสำเร็จในการเลี้ยงแกะที่มีอายุครรภ์น้อยกว่า (105 ถึง 108 วัน) ในหลอดทดลองเป็นเวลา 4 สัปดาห์ (ในที่สุดก็หยุดลงเนื่องจากข้อจำกัดของโปรโตคอลสัตว์)
มดลูกเทียมชนิดนี้เป็นถุงชีวภาพชนิดหนึ่งที่ทำจากวัสดุพิเศษ ถุงชีวภาพจำลองมดลูกของตัวเมียซึ่งเต็มไปด้วยน้ำคร่ำ
รกกูกวางอยู่นอกถุงชีวภาพ หลอดเลือดของรกเชิงกลจะเสียบเข้ากับสายสะดือของลูกแกะที่คลอดก่อนกำหนด
1
มดลูกเทียมเชื่อมต่อกับท่อส่งพิเศษ และฉีดน้ำคร่ำในปริมาณคงที่ทุกวันเพื่อให้แน่ใจว่าลูกแกะที่คลอดก่อนกำหนดที่อาศัยอยู่ในนั้นจะมีสภาพแวดล้อมของมดลูกของแม่
เลือดสดๆที่มีสารอาหารและออกซิเจนจะถูกส่งไปยังลูกแกะอย่างต่อเนื่อง
หัวใจของลูกแกะยังบีบเลือดเก่าที่มีคาร์บอนไดออกไซด์และสารเมแทบอไลต์อื่นๆ เข้าไปในรกของจักรกล
รกของเครื่องจักรจะสร้างสูปฉีดเลือดใหม่แล้วส่งกลับไปยังลูกแกะ
ในช่วงตั้งครรภ์ของมดลูก ลูกแกะที่คลอดก่อนกำหนดเหล่านี้มีพัฒนาการตามปกติ ความดันโลหิตและตัวชี้วัดด้านสุขภาพอื่นๆ คงที่
และไม่มีภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ ลูกแกะที่เกิดมาบางตัวเติบโตมานานกว่าหนึ่งปี
และหลังจากทดสอบตัวชี้วัดต่างๆ แล้ว ผลลัพธ์ก็ไม่ต่างจากลูกแกะขยายพันธุ์ปกติ หากเทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้กับมนุษย์ได้ ก็จะช่วยเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดของทารกที่คลอดก่อนกำหนดได้อย่างมาก
หลายประเทศ กำลังพยายามสร้างมดลูกเทียม เช่น จีน ในเดือนธันวาคม 2563 โรงพยาบาลในเครือแห่งแรกของมหาวิทยาลัยเจิ้งโจวประสบความสำเร็จในการเพาะพันธุ์แกะในครรภ์เทียมในหลอดทดลองเป็นครั้งแรก
งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนร่วมกันโดยทีมศัลยกรรมทรวงอก สูติศาสตร์ และศูนย์สนับสนุนในหลอดทดลองของ ECMO
งานวิจัยนี้เติมเต็มช่องว่างของการเพาะปลูกในหลอดทดลองที่ขาดหาย เพื่อเป็นสักขีพยานในการพัฒนาตัวอ่อนของหนูในระยะแรกและสมบูรณ์ ของมดลูกประดิษฐ์
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2564 นิตยสาร "Nature" ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาล่าสุดของสถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann ในอิสราเอล
การศึกษานี้ใช้ "มดลูกเทียม" ในการเพาะพันธุ์หนูตัวเล็กหลายร้อยตัวให้สำเร็จ และ การพัฒนาอวัยวะทั้งหมดของหนูนั้นเป็นเรื่องปกติ
อะไรคือ "สิ่งที่ยอดเยี่ยม" เกี่ยวกับงานวิจัยนี้?
การวิจัยดังกล่าวจำกัดเฉพาะการแบ่งตัวอ่อนในระยะแรก และการพัฒนาในระยะสั้นในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ
หรือทารกในครรภ์จะถูกดึงออกจากมดลูกหลังการสร้างอวัยวะและยังคงเติบโตในห้องปฏิบัติการต่อไป
งานวิจัยนี้มีจุดเน้นที่ "การพัฒนาตัวอ่อนในระยะเริ่มต้นและสมบูรณ์" เพื่อเป็นสักขีพยานในการพัฒนาเป็นร่างกายที่มีชีวิต
ทีมวิจัยได้สกัดตัวอ่อนจากแม่หนูที่ตั้งครรภ์ได้เพียง 7.5 วัน แยกออกเป็นมวลเซลล์ชั้นใน ทำให้เกิด ectoderm และ primitive endoderm
ในเวลานี้ ตัวอ่อนมีเพียง 250 เซลล์ ตัวอ่อนจะอยู่ในสภาพแวดล้อมของ "มดลูกเทียม"
ซึ่งมีส่วนประกอบต่างๆ เช่น ตู้ฟักไข่ สารอาหาร และระบบระบายอากาศ แนวคิดและการดำเนินการที่ดูเหมือนง่าย แต่ใช้เวลา 7 ปี จากแนวคิดนี้นำไปสู่การดำเนินการที่ประสบความสำเร็จ
ขวดแก้วในรูป คือ "มดลูก" ที่เพาะพันธุ์ตัวอ่อนของหนู บรรจุด้วยของเหลวพิเศษที่หล่อเลี้ยงเซลล์ตัวอ่อน ซึ่งให้สารอาหาร ฮอร์โมน และน้ำตาลที่จำเป็นต่อการพัฒนาของตัวอ่อน
การหมุนของขวดแก้ว จะสามารถป้องกันไม่ให้ตัวอ่อนยึดติดกับด้านข้างของขวดแก้ว ป้องกันไม่ให้ตัวอ่อนเสียรูปหรือหยุดการพัฒนา
ในรูปด้านขวา แสดงให้เห็นว่าตัวอ่อนของหนูที่เพาะเลี้ยงใน "มดลูกเทียม" เติบโตจากลูกบอลเซลล์ไปสู่ทารกในครรภ์ของหนู อวัยวะทั้งหมดปรากฏขึ้น หัวใจกำลังเต้น และสมองมีการพัฒนาเต็มที่
เทคโนโลยีนี้ยังเปิดประตูใหม่ให้กับการศึกษาพัฒนาการของตัวอ่อนอีกด้วย
เทคโนโลยีนี้สามารถหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของการถ่ายภาพภายในมดลูก ช่วยให้นักวิจัยสามารถสังเกตกระบวนการพัฒนาของตัวอ่อนได้โดยตรงด้วยตาเปล่า
เป็นไปได้ไหมที่จะมีมดลูกจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ?
มดลูกเทียมที่กล่าวถึงข้างต้นสามารถจำลองสภาพแวดล้อมในมดลูกได้ แต่ท้ายที่สุด มันคือถุงชีวภาพ
แล้ว มดลูกเทียมประเภทเนื้อเยื่อจริงสามารถสร้างขึ้นได้หรือไม่? จากจุดนี้จะเกิดแตกต่างจากรุ่นก่อนอย่างสิ้นเชิงในการพึ่งพาเครื่องจักร ในปี 2544 ศาสตราจารย์ Liu Hongqing จากภาควิชาสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยาของมหาวิทยาลัย Cornell ได้สร้าง "มดลูก" ของอวัยวะภายนอกร่างกายขึ้นมาใหม่
ไข่มนุษย์ที่ปฏิสนธิและเซลล์เยื่อบุโพรงมดลูกได้รับการเพาะเลี้ยงร่วมกันครั้งแรก เพื่อให้เซลล์เยื่อบุโพรงมดลูกเติบโตในคอลลาเจนเมทริกซ์ก่อน
เพื่อให้เซลล์สร้างเส้นเลือด หลายชั้นคล้ายกับเนื้อเยื่อเยื่อบุโพรงมดลูก
และสุดท้ายสร้างคอลลาเจนและกระดูกอ่อนมดลูก ขดลวดที่มีรูปร่างซึ่งสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพซึ่งทำจากวิตามิน จะถูก "ฝัง" เซลล์เยื่อบุโพรงมดลูกไว้บนนั้น
เมื่อทำให้เสถียร วัสดุที่ใช้ทำขดลวดจะสลายตัวเพื่อสร้าง "มดลูกเทียม" จากเครื่องพิมพ์สามมิติ
เนื่องจากกฎหมายของสหรัฐอเมริกากำหนดว่าตัวอ่อนของ IVF จะไม่สามารถพัฒนาได้เกิน 14 วัน การทดลองขั้นสุดท้ายจึงสิ้นสุดลงในวันที่ 6 แต่นี่เป็นครั้งแรกที่มีการสร้างเยื่อบุโพรงมดลูกขึ้นใหม่ในหลอดทดลอง
ตามรายงานของนิตยสาร "Science" นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Carnegie Mellon ในสหรัฐอเมริกาได้ใช้เครื่องพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติ
เพื่อใช้คอลลาเจนของมนุษย์เป็นวัตถุดิบในการพิมพ์เนื้อเยื่อหัวใจที่ใช้งานได้สำเร็จ
ด้วยความวิจิตรสูงถึง 20 ไมครอน เนื้อเยื่อหัวใจที่พิมพ์ออกมาสามารถฝังอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิตและเส้นเลือดฝอย และเริ่มเต้นและสูบฉีดเลือดออกมา
นอกจากนี้ สถาบันวิจัยเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งเซินเจิ้นยังได้ยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับ "เยื่อบุโพรงมดลูกประดิษฐ์จากการพิมพ์ 3 มิติ
และวิธีการเตรียมการและการประยุกต์ใช้" ในปี 2560 การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพ
โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเยื่อบุโพรงมดลูกประดิษฐ์ที่เตรียมโดยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติ stent ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพและเซลล์ stromal ของเยื่อบุโพรงมดลูก หรือเซลล์เยื่อบุผิวจะถูกสร้างเป็นเยื่อบุโพรงมดลูกเทียมที่ใช้ในทางชีวภาพ
จะเห็นได้ว่าการพิมพ์ 3 มิติของมดลูกเทียมอาจจะเกิดขึ้นได้ในอนาคต
แม้ว่ามดลูกเทียมจะมีพัฒนาการที่ดี แต่จากมุมมองทางเทคนิค มดลูกเทียมนั้นยังไม่บรรลุนิติภาวะ คล้ายกับ "อวัยวะที่รองรับการตกไข่" ซึ่งสามารถทำหน้าที่ของมดลูกได้เพียงบางส่วนในระยะสุดท้ายของการตั้งครรภ์และ เพิ่มอัตราการรอดของการคลอดก่อนกำหนด
ซึ่งไม่เพียงพอต่อกระบวนการสืบพันธุ์ทั้งหมด
และ ในกระบวนการของการเจริญเติบโตและการพัฒนาของมารดา ทารกในครรภ์ไม่เพียงแต่ได้รับสารอาหาร การควบคุมฮอร์โมน แต่ยังรวมถึงการสื่อสารทางอารมณ์ เป็นต้น
ในแง่นี้ มนุษย์ยังคงต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างตัวอ่อนภายนอกแม่และตัวอ่อนปกติ
เมื่อเทียบกับอวัยวะเทียมอื่นๆ มดลูกเทียมต้องเผชิญกับข้อโต้แย้งทางจริยธรรมมากๆๆๆๆๆๆๆๆๆ
แม้ มดลูกเทียม คือการแก้ปัญหาอัตราการรอดตายของทารกคลอดก่อนกำหนดและทำให้สตรีมีบุตรยากมีบุตรยาก?
หรือใช้เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับผู้หญิงที่ไม่ต้องการที่จะตั้งครรภ์ "ในคน"?
แต่คุณต้องทราบว่า มดลูก(เทียม) สเปิร์ม(เทียม) ไข่ที่ผสมแล้ว(เทียม) ทั้งหมดมีชีวิต
นอกเสียจากว่า ...คุณไม่จำเป็นต้องมีส่วนร่วมในการสร้างความรักในอนาคต
เอกสารอ้างอิง
-Practice Bulletin No. 159: Management of Preterm Labor. Obstetrics and gynecology. 2016;127(1):e29-38.
-The Partnership of Maternal NCH. Born Too Soon: The Global Action Report on Preterm Birth. 2012.-Gynecologists TACoOa. Preterm (Premature) Labor and birth. 2015.
-ธีระ ทองสง: การเจ็บครรภ์และการคลอดก่อนกำหนด. 5 ed. กรุงเทพมหานคร: บริษัทลักษมีรุ่ง จำกัด; 2555.
-Organization WH. WHO recommendations on interventions to improve preterm birth outcomes. 2015.
-Up to date:Inhibition of acute preterm labor [Internet]. 2016.
-Society for Maternal-Fetal Medicine Publications C. Implementation of the use of antenatal corticosteroids in the late preterm birth period in women at risk for preterm delivery. American journal of obstetrics and gynecology. 2016;215(2):B13-5.
-Practice Bulletin No. 160: Premature Rupture of Membranes. Obstetrics and gynecology. 2016;127(1):e39-51.
โฆษณา