الرحم الصناعي؛ تعريفه وأهميته ومراحل تطوره وأهم التحديات التي تواجهه

الرحم الصناعي؛ تعريفه وأهميته ومراحل تطوره وأهم التحديات التي تواجهه

الرحم الصناعي يمثل ثورة جديدة في عالم الطب، ولكن السؤال الآن ما هو بالضبط، وأين تكمن أهميته، وما مراحل تطوره والتحديات التي تواجهه على جميع الأصعدة؟

من أجنة الفئران إلى الحملان الجنينية في أكياس بلاستيكية، يمضي العلماء قدمًا في التجارب على الحيوانات التي يمكن أن تساعد البشر يومًا ما، يبدو لنا الرحم الصناعي (artificial uterus) وكأنه شيء من الخيال العلمي، الأجنة معلقة في أكياس شفافة مملوءة بالسوائل، ودمهم يتدفق عبر شبكة من الأنابيب الموصولة بالآلات، لكنها ليست نظرة تخمينية لمستقبل مظلم، فالبحث في الأرحام الاصطناعية جاري بالفعل، كوسيلة نأمل منها إنقاذ الأطفال المولودين مبكرًا.


ما هو الرحم الصناعي؟

“الرحم الصناعي” أو “الرحم الاصطناعي” في أبسط تعريف له هو عبارة عن جهاز يسمح بالحمل خارج الجسم، في هذه العملية يكون نمو الجنين خارج جسم الكائن الحي، الذي عادة ما يحمل الجنين إلى وقت ولادته.

فالأرحام الاصطناعية عبارة عن أكياس بلاستيكية حيوية، تحتوي هذه الأكياس على سائل يحاكي السائل الأمنيوسي الذي يحيط بالجنين في رحم الأم، مع أنابيب متصلة بالحبل السري، كل ما يفعله الرحم الصناعي أساسًا هو تزويد الجنين الصغير جدًا بالأكسجين والمواد الغذائية اللازمة، مع الحفاظ على الجنين في درجة حرارة الجسم.

أفاد العلماء في هولندا عام 2019 أنه في غضون سنوات قليلة سيتم تطوير رحم اصطناعي يمكن أن ينقذ حياة الأطفال الخدج، حيث لاحظ الخبراء أن الولادة المبكرة قبل 37 أسبوعًا يمكن أن تكون سببًا رئيسيًا للوفاة بين الأطفال حديثي الولادة، ومع ذلك، فإن مفهوم “رحم صناعي للحمل” أثار أيضًا أسئلة أخلاقية.


على ماذا يحصل الطفل من رحم الأم؟

جعلت ملايين السنين من التطور حمل الثدييات نظامًا معقدًا بشكل غير عادي، حيث ترتبط الأم والجنين ارتباطًا وثيقًا عبر المشيمة التي ينمو بداخلها الجنين في بطانة رحم الأم، ينتقل الأكسجين والمغذيات ومجموعة من الهرمونات من الأم إلى الجنين عبر المشيمة، مما يؤدي إلى تحفيز الحمل والحفاظ عليه أثناء نمو الجنين، وفي الوقت نفسه يعيد الجنين ثاني أكسيد الكربون ومنتجات النفايات الأخرى إلى مجرى دم الأم، وتعتبر حرارة جسم الأم مهمة أيضًا لنمو الجنين، ويحتاج الرحم الاصطناعي إلى تكرار كل هذه العملية.

“اقرأ أيضًا: أجهزة التنفس بايباب BiPAP


لماذا قد نحتاج إلى الرحم الصناعي؟

أهمية الرحم الصناعي
أهمية الرحم الصناعي

ما يقدر بنحو 15 مليون طفل يولدون قبل الأوان كل عام، أي قبل الأسبوع 37 من الحمل، مليون منهم يموتون من المضاعفات، وطبقًا لمنظمة الصحة العالمية، تعتبر الولادة المبكرة هي الأكثر شيوعًا في أسباب الوفاة بين الرضع في جميع أنحاء العالم، وهي السبب الرئيسي الثاني – بعد الالتهاب الرئوي – لوفيات الأطفال عالميًا دون الخامسة من العمر.

ويأمل الباحثون أن الرحم الصناعي سيزيد من فرص البقاء على قيد الحياة للأطفال الخدج للغاية، مما يسمح للأطفال بالتطور كما لو كانوا لا يزالون داخل رحم الأم.

في رحم الأم الطبيعي يضخ قلب الجنين الدم غير المؤكسج إلى المشيمة عبر الحبل السري، وعندما يكون دم الجنين في المشيمة فإنه يلتقط الأكسجين من دم الأم، ثم يعود دم الجنين المؤكسج حديثًا عبر الحبل السري إلى الجنين، وإذا ولد الجنين في وقت مبكر جدًا، فإن رئتيه الصغيرتين المتيبستين لا تستطيعان بعد امتصاص الأكسجين من الهواء، هنا يأتي دور وأهمية الرحم الاصطناعي.

أهمية الرحم الصناعي تتمثل في أن الأطفال المولودين مبكرًا وكانوا يتركون ليواجهوا مصير الموت، يستطيعون العودة الآن إلى المنزل مع أمهاتهم في غضون أسبوعين أو ثلاثة بفضل تقنية الرحم الصناعي، يعيش حوالي 20 بالمائة فقط من الأطفال الخدج المولودين في الأسبوع 23، وعادة ما يعانون من مضاعفات كبيرة. وبحلول 25 أسبوعًا، يقفز هذا الرقم إلى ما يقرب من 80 بالمائة.


ما هي أكبر التحديات التي تواجه Artificial Uterus؟

ربما تكون أقل مراحل الحمل فهماً والأكثر حساسية حوالي 10 أيام بعد الإخصاب، عندما تنغرس البويضة النامية في الرحم وتبدأ في النمو، يقوم الباحثون الآن بتجربة الحفاظ على خلايا الرحم خارج الجسم، والتي يمكن في المستقبل دعمها في رحم اصطناعي وتوفير مكان للجنين للزرع، ويجب أن يتم إمداد أنسجة الرحم بالدم، وهو أمر لم يتحقق بعد، يعتقد العلماء أن معالجة هذه المشكلة سيكون خطوة كبيرة نحو تطور الرحم الصناعي.

في الوقت الحالي، ليس هناك أمل كبير في التعامل مع الأجنة الأصغر سنًا من 23 أسبوع، حيث يرى الباحثون أن السن الأصغر من ذلك هو أرضية صعبة لهذه التكنولوجيا، حيث أن أساس الرحم الصناعي هو وضع أنبوب متصل بالحبل السري، وخلق ضغط لنقل الدم عبر هذا الأنبوب، وطبعًا تحتاج الأجنة الأصغر حجمًا إلى أنابيب أصغر، مما يزيد من المقاومة لدى الجنين الذي يصبح غير ناضج بشكل متزايد، وغير قادر على إدارة المقاومة المتزايدة.

لا يرى الباحثون أن هذا الحد يمثل مشكلة بالضرورة، لأن هدفهم ليس إيجاد طريقة لنمو الأجنة من البداية إلى النهاية في رحم اصطناعي، وهي نقطة مهمة للغاية أنهم لا ينوون تحدي المعيار المقبول حاليًا لطفل قابل للحياة، بل إن العمر الصعب الذي يحاولون التعامل معه هو أن الطفل الذي يتراوح عمره بين 23 و 24 أسبوعًا يواجه مثل هذا التحدي المتمثل في التكيف مع الحياة خارج الرحم.


مراحل تطور الرحم الصناعي

قد يتبادر إلى ذهن البعض هذا التساؤل: هل يوجد رحم صناعي بالفعل؟، فمنذ بداية ظهورها، مرت الأرحام الصناعية بمراحل تطور مختلفة نتناولها فيما يلي:

تطور الرحم الصناعي خلال القرن العشرين

ظهرت أول براءة اختراع لتصميم الرحم الاصطناعي في عام 1955، بواسطة ايمانويل جرينبرج (Emanuel Greenberg). الذي تضمن تصميمه خزانًا لوضع الجنين، يوجد فيه السائل الذي يحيط بالجنين، وآلة متصلة بالحبل السري، هذا بالإضافة إلى مضخات الدم، والكلى الاصطناعية، وسخان المياه.

حصل كوبر ويليام (Cooper Wiliam) أيضًا على براءة اختراع أمريكية عام 1993، لنظام آخر لدعم الحياة لطفل خديج لا يزال معلقًا إلى المشيمة من خلال الحبل السري، يشمل النظام الغرف العلوية والسفلية مفصولة بقسم يشبه القبة، حيث تحتوي الغرفة السفلية على سائل فسيولوجي فيه الطفل معلق، والحجرة العلوية تحتوي على الأكسجين وإمدادات المغذيات لملامسة المشيمة التي تقع على الجزء العلوي من القبة.

في عام 1987، قام العالم كوابارا (Kuwabar) وفريقه البحثي في جامعة جنتيندو (Juntendo) بطوكيو، بتجربة للحفاظ على جنين في الرحم الصناعي لفترة طويلة، وتعتبر أول تجربة علمية في هذا المجال، وتم استخدام 14 جنين ماعز، واعتمدت فكرة التصميم على إحاطة جنين الماعز بسائل مشابه للسائل الموجود داخل رحم الأم، وهو متصل بالأكسجين من الخارج، ويتم تصريف الدم من الشرايين السرية وإعادته في الوريد السري. لقد طوروا تقنية تسمى حضانة الرحم الجنينية الإضافية (Extra Uterine Fetal Incubation). أو ما يعرف ب(EUFI)، والتي دعمت بنجاح بقاء جنين الماعز في عمر 17 أسبوعًا لمدة ثلاثة أسابيع.

يوصف EUFI بأنه علبة بلاستيكية شفافة مستطيلة الشكل مزودة بالسائل الذي يحيط بالجنين في درجة حرارة الجسم، ومتصلة بأجهزة الوظائف الحيوية، ويتم تنظيف الدم بجهاز غسيل الكلى المتصل بالحبل السري.

تطور الرحم الصناعي خلال القرن الحادي والعشرين

تطور الرحم الصناعي
تطور الرحم الصناعي

في عام 2017، كشف علماء من مركز أبحاث الجنين في فيلادلفيا بالولايات المتحدة عن تقنية جديدة، تتضمن تعليق الجنين في كيس حيوي (Biobag) من البولي إيثيلين، مليء بالسائل الأمنيوسي المُصنَّع، وقد اختبروا الجهاز على الحملان المبتسرة، التي تعادل العمر البيولوجي لجنين بشري يبلغ 24 أسبوعا من الحمل.

وتم ربط الحبل السري للحيوان بآلة تبادل الغازات خارج الكيس الحيوي الذي يحافظ على الدم مليئًا بالأكسجين والمواد المغذية، حيث يضخ قلب الجنين الدم غير المؤكسج عبر أنبوب في الحبل السري إلى آلة تقوم بتزويده بالأكسجين، ثم يتدفق الدم الغني بالأكسجين مرة أخرى إلى جسم الجنين من خلال أنبوب آخر في الحبل السري.

اقتصرت هذه الدراسة على أربعة أسابيع بهدف الحفاظ على ظروف مستقرة للأجنة بين 23 و 28 أسبوعًا من الحمل، وهي فترة الحاجز للأطفال الخدج (Preterm birth)، وكانت الأجنة قادرة على تطوير الدماغ والرئتين لأربعة أسابيع، وخلال هذا الوقت أيضًا كانوا قادرين على الحركة وفتح العيون والبلع، ومع ذلك كانت هناك تحديات فنية تواجه الفريق البحثي للاتصال عبر الحبل السري وخلق سائل مائع مناسب يحيط بالجنين، وسعى الباحثون لتحسين النظام وتكييفه مع الأجنة البشرية حديثي الولادة.

في عام 2018، قام باحثون من جامعة ميتشجان بتقييم ما إذا كان نمو الدماغ والرئتين، يستمر بدون حدوث إصابات خلال الرحم الصناعي أو المشيمة الاصطناعية التي تحتوي الحملان الخدج، عن طريق التصريف الوداجي وإعادة ضخ الوريد السري لمدة سبعة أيام، ووجدوا أن الرئتين والأدمغة تنضج بشكل طبيعي، وقد لوحظ أن الإصابات التي كانت تنتج عن التنفس الصناعي تم التغلب عليها، وذلك بفضل المشيمة الصناعية.

في أسبوع التصميم الهولندي 2018، تم تقديم اقتراح بتصميم تخميني لرحم اصطناعية للأطفال الخدج، كما هو موجود بالصورة بالأعلى، التصميم كان بتعاون وثيق بين باحثين من مركز ماكسيما الطبي وجامعة أيندهوفن للتكنولوجيا، الجهاز يسمى نظام دعم الحياة في الفترة المحيطة بالولادة (Perinatal Life Support System) (PLS)، وبدأ التخطيط للتنفيذ في أكتوبر 2019، الجهاز من شأنه أن يوفر للأطفال الخدج البيئة الطبيعية للانتقال إلى حياة جديدة، بحالة بيولوجية مماثلة للحمل داخل رحم الأم، وسيتلقى الأطفال الأكسجين من خلال الحبل السري، التكنولوجيا الجديدة قادرة على زيادة فرص البقاء على قيد الحياة للأطفال حديثي الولادة.

الفريق يخطط لبناء نموذج أولي جاهز للاستخدام في المستشفيات خلال خمس سنوات ويمكن أن يكون الأول من نوعه في العالم، وطبعًا سيتطلب مساهمة تقنيات مختلفة، وسيكون الهدف هو مساعدة الأطفال الخدج للغاية على تجاوز الفترة الحرجة من 24 إلى 28 أسبوعًا.

تشير الإحصائيات إلى أن 61٪ يموتون خلال الأسبوع الرابع والعشرين، و 43٪ يموتون خلال الأسبوع الخامس والعشرين، تعتبر الفترة من 24 إلى 28 أسبوعًا من الحمل فترة حرجة للغاية بالنسبة للأطفال الخدج، علاوة على ذلك، الأطفال الذين يولدون خلال هذه الفترة ويعيشون غالبًا ما يعانون من تلف في الدماغ، ومشاكل في التنفس وشبكية العين، ويواجهون خطر الإصابة بالعمى.

“قد يهمك: الذكاء الاصطناعي في الطب


الاتجاهات المستقبلية للأرحام الصناعية

الاتجاهات المستقبلية للأرحام الصناعية
الاتجاهات المستقبلية للأرحام الصناعية

يعمل باحثون آخرون في اتجاه آخر لاستخدام Artificial Uterus، ويركزون على المراحل الأولى من التطور الجنيني عندما تتشكل الأعضاء لأول مرة، وأيضًا لم يتم إشراك أي أجنة بشرية في هذه الأبحاث، وتم العمل على أجنة الفئران، وفي مارس 2021، أعلن باحثون أنهم قاموا بتربية أجنة الفئران في حوالي ثلث الطريق خلال فترة الحمل خارج الرحم.

من جهة أخرى يرى باحثون آخرون أن تحديات التكوّن الخارجي الكامل من البداية إلى النهاية، بدلاً من مجرد التركيز على مساعدة جنين تم تكوينه إلى حد كبير بالفعل هي تحديات كبيرة، تحتاج إلى إمكانيات ويبانات ضخمة، حتى نتمكن من الاستخدام الإكلينيكي لهذه التكنولوجيا على الأجنة البشرية خلال العقد القادم.

“اقرأ أيضًا: جهاز التنفس المنزلي Newport HT70 Plus


الرحم الصناعي والمشاكل الأخلاقية

حتى لو وجد العلماء يومًا ما طريقة لتحقيق نمو الأطفال في الرحم الصناعي من البداية إلى النهاية، فهناك سؤال عالق، هل يجب علينا تحقيق ذلك؟ هذا المفهوم له دعاة يأملون في أن بديلًا للحمل البيولوجي يمكن أن يساعد الأشخاص الذين ليس لديهم أرحام على إنجاب أطفال، أو قد يقضي على بعض عدم المساواة المرتبط بالأمومة، ويرى علماء آخرون أن الرحم الصناعي قد لا يكون في متناول الأشخاص الذين هم في أمس الحاجة إليها.

نحن نعلم أن الولادة المبكرة قد تكون مرتبطة بالتوتر أثناء الحمل، كما نعلم أيضًا أن الفقراء لا يستطيعون الحصول على علاج باهظ الثمن مثل الرحم الصناعي، فيجب التأكد من أن الفقراء والأشخاص الملونين يحصلون على فوائد هذه التقنيات، وعلى الجانب الآخر، هناك قلق من أن المجتمعات قد تصبح انتقائية فيما يتعلق بمن يعتبرونه مناسبًا للحمل.

قد تقوم هذه التكنولوجيا بأشياء مذهلة ويجب علينا الترحيب بها، ولكن أيضًا، كيف نفعل ذلك بطريقة تعمل على تقليص الفجوة بالفعل بدلاً من توسيعها، من حيث عدم المساواة بين أنواع مختلفة من النساء، فإن المخاوف من عدم المساواة لن تتبخر لمجرد توفر تقنية إنجابية جديدة، في حين أن الأرحام الاصطناعية قد تنقذ يومًا ما حياة الأطفال الخدج، إلا أنها ليست دواءً سحريًا لعدم المساواة المحيطة بالولادة وتربية الأطفال، الحقيقة الصعبة هي أن تحسين المساواة الإنجابية لن يتحقق فقط بالتكنولوجيا الباهظة، بل يحتاج أيضًا إلى تمويل برامج التثقيف الصحي العام.


كيف يعمل الرحم الصناعي؟

هو كيس بلاستيكي حيوي يحتوي على سائل يحاكي السائل الأمنيوسي الذي يحيط بالجنين في رحم الأم، مع أنابيب متصلة بالحبل السري، كل ما يفعله هو تزويد الجنين الصغير بالأكسجين والمواد الغذائية اللازمة.

ما أهمية الرحم الصناعي؟

تكمن أهمية الرحم الصناعي في أنه سيزيد من فرص البقاء على قيد الحياة للأطفال الخدج للغاية، مما يسمح لهم بالتطور كما لو كانوا لا يزالون داخل الرحم الطبيعي.

ما التحديات الأخلاقية التي تواجه الرحم الصناعي؟

يرى بعض العلماء آخرون أن الرحم الصناعي قد لا يكون في متناول الأشخاص الذين هم في أمس الحاجة إليها، وهناك قلق من أن المجتمعات قد تصبح انتقائية فيما يتعلق بمن يعتبرونه مناسبًا للحمل.

يتضح لنا تعريف الرحم الصناعي وأهميته، وكيف يمكن للرحم الصناعي أن يساهم في إنقاذ حياة الأطفال الخدج، ومراحل تطور الرحم الصناعي المختلفة، والتحديات التي تواجه الأرحام الصناعية حاليًا ومستقبلًا، ويبقى الجدل قائمًا حول مثل هذه التقنيات التي قد تثير مشاكل أخلاقية في بعض المجتمعات.

فهرس على قوقل نيوز

تابعنا الآن

إنضم لقناتنا على تيليجرام