Louise Brown je bila prva 'dojenčica iz epruvete', spočeta pa je bila pred 40 leti, ko sta Patrick Steptoe in Robert Edwards v laboratoriju s spermo očeta oplodila jajčno celico njene mame. 'In vitro' oploditve so od takrat na stotinam parov omogočile, da postanejo starši. Proces in tehnologija sta se od leta 1978 močno izboljšala ter še dodatno razvila. Danes lahko tako denimo spermo vbrizgajo neposredno v jajčece. A nekatere oblike neplodnosti žal še naprej ostajajo neozdravljive, pari pa s tem praktično ostajajo brez vsakršnega upanja, da bi nekoč lahko povili biološkega otroka.

Sintetična sperma veliko obeta

Pari, pri katerih moški ne proizvaja spermijev ali ženska nima jajčec, še vedno ne morejo dobiti otrok brez pomoči darovalca. Je pa znanost sedaj na pragu razvoja naprednih in radikalnih rešitev za spermije in jajčeca slabe kvalitete in tako povsem neuporabni, v primeru katerih so se bili pari do sedaj prisiljeni sprijazniti s tem, da ne bodo imeli bioloških otrok.

Znanstveniki so namreč opravili niz poskusov na miših ter ugotovili, da lahko sintetična jajčeca in semenčice ustvarijo s pomočjo izvornih oziroma matičnih celic. Način, da se parom, ki ne morejo izkoristiti možnosti in vitro oploditve, omogoči zaploditi biološkega otroka, bo terjal dolgotrajni razvoj, a glede na poročanje častnika The Financial Times naj bi rezultati številnih študij ter raziskav potrjevali, da bi bilo sčasoma to dejansko lahko izvedljivo tudi v praksi.

Prvo 'ustvarjanje' funkcionalne mišje semenske tekočine v laboratoriju je bilo izvedeno lani na kitajski akademiji znanosti, na oddelku za zoologijo. Znanstveniki so embrionalne matične celice, ki jih je mogoče preoblikovati v kakršno koli vrstko tkiva, preoblikovali v nezrele spermije – spermatide. Te so vbrizgali v mišja jajčeca, ki so bila uspešno oplojena, embiji, ki so bili implantirani v miši ženskega spola, pa so se razvili v zdrave potomce. Eksperiment je pokazal, da mejozo, poseben proces delitve celic, ki je potrebno za oblikovanje spermijev in jajčec, lahko ustvarijo v laboratorju, z zdravljenjem matičnih celic s kemikalijami in hormoni tkiva iz testisov.

Potem ko je postalo jasno, da proces z embrionalnimi matičnimi celicami deluje, je naslednji korak pretvorba odraslih celic v »inducirane pluripotentne matične celice (iPSCs)«, ki se nato lahko spremenijo v spermije. A preden bodo znanstveniki začeli s testiranji na moških prostovoljcih, bo potrebnih še kar nekaj raziskav in testov na živalih, predvsem na opicah. Podoben uspeh so leta 2016 dosegli tudi znanstveniki na univerzi v Kyushu na Japonskem s sintetičnimi mišjimi jajčeci. Tam so mišje celice kože pretvorili v iPSC in nato v jajčeca. Nekatere jajčeca so bila pri poskusu dejansko plodna, kar se je rezultiralo v zdravih potomcih.

Umetna maternica – vreča, napolnjena s plodovnico

Uspešna plodnost pa seveda ni odvisna samo od osnove. Številne nosečnosti propadejo zaradi spontanih splavov ali ker se plod rodi prezgodaj, da bi lahko preživel. Znanstveniki so s pomočjo rezultatov raziskav začeli vse bolj uspešno identificirati biokemične vzroke ponavljajočih se spontanih splavov, v letošnjem letu pa so zdravniki in raziskovalci v Združenih državah Amerike že demonstrirali prototip umetne maternice, ki lahko pri življenju ohranja izrazito prezgodaj rojene plode, tudi tiste, rojene v 23. tednu nosečnosti.

Sistem omogoča ogranom – zlasti pljučem -, da se razvijejo veliko bolj naravno kot v konvencionalnih inkubatorjih. Veliko prezgodaj rojeni jagenjčki (ki jih pogosto uporabljajo kot medicinske modele za človeške fetuse) so štiri tedne rasli v najnovejšem prototipu v otroški bolnišnici v Philadelphiji. Umetna maternica je pravzaprav vreča iz bio-razgradljive plastike, napolnjena s tekočino, ki spominja plodovnico, ki jo plot 'vdihuje', kot bi jo v maternici. Srce fetusa črpa kri skozi cevko, povezano z umetno posteljico, kjer se preko posebne naprave oskrbuje s kisikom.

Philadelphijski sistem je imel v preteklih treh letih štiri razvojne faze. Ekipa, ki dela na raziskavi, verjame, da bi različica, ki bi jo prilagodili človeškim fetusom med 22 in 26 tednom starosti v nosečnosti, lahko bila pripravljena za klinične teste v naslednjih petih letih. Prezgodaj rojene dojenčke bi torej že čez deset let lahko za mesec dni dali v 'vrečice' in jih po mesecu dni premestili v klasične inkubatorje.  Razvoj fetusa v umetni maternici vse od spočetja naprej sicer še naprej ostaja znanstvena fantastika, a če bi jo uporabili pametno in pod predpisanimi pogoji, bi lahko takšne tehnike spremenile možnosti tistih, ki so rojeni na meji med življenjem in smrtjo.