Wat vorig jaar op de Dutch Design Week nog maar als eerste ontwerp werd gepresenteerd, wordt de komende jaren mogelijk werkelijkheid: een kunstmatige baarmoeder om de overlevingskansen en levenskwaliteit van extreem vroeggeboren baby’s te vergroten. Onderzoekers prof. Frans van de Vosse en prof. Guid Oei van TU/e en MMC willen in acht jaar toewerken naar de eerste (pre)klinische tests.
Omdat de longetjes van extreem vroeggeboren baby’s nog niet voldoende zijn ontwikkeld, moet de kunstbaarmoeder uiteindelijk de couveuse en kunstmatige beademing gaan vervangen. Dat is veel natuurlijker, omdat deze techniek de omstandigheden van een echte baarmoeder veel meer benadert. “Met deze kunstbaarmoeder willen we extreem vroeggeboren kinderen door de kritische periode van 24 tot 28 weken helpen”, vertelt Guid Oei, als gynaecoloog werkzaam in MMC en deeltijdhoogleraar bij de TU/e.
De overlevingskansen van deze baby’s zijn klein; ongeveer de helft overlijdt bij 24 weken zwangerschap. En de baby’s die overleven, hebben vaak hun leven lang problemen met chronische aandoeningen als hersenschade, verminderde longfunctie en/of netvliesproblemen met mogelijk blindheid tot gevolg. “Met elke dag dat de groei van een foetus van 24 weken in een kunstbaarmoeder wordt verlengd, stijgt de kans op overleven zonder complicaties. Als we de foetale groei van deze kinderen in de kunstbaarmoeder kunnen verlengen tot 28 weken is het risico op voortijdig overlijden drie keer zo laag”, zegt Oei.
Computermodellen
Frans van de Vosse, hoogleraar Cardiovasculaire Biomechanica binnen de faculteit Biomedische Technologie van de TU/e: “De kunstbaarmoeder is net als de natuurlijke baarmoeder met vloeistof gevuld. Het uitwisselen van zuurstof- en voedingsstoffen gaat via de navelstreng, die in verbinding staat met een kunstmatige placenta. De toestand van de baby wordt continu in de gaten gehouden. Denk hierbij aan hartslag en zuurstofvoorziening, maar ook hersen- en spieractiviteit. We gebruiken geavanceerde computermodellen die de toestand van de baby en de uitkomst van interventies die via de kunstbaarmoeder kunnen worden uitgevoerd simuleren. Op deze manier kunnen de computersimulaties worden gebruikt om de arts te ondersteunen (Decision Support System) om zeer snel besluiten te nemen over de instellingen van de kunstbaarmoeder.”
Om de kunstbaarmoeder te testen, voordat deze in de klinische testen wordt ingezet, ontwikkelen onderzoekers van de TU/e, prof. Loe Feijs en Frank Delbressine, een levensechte oefenpop. Deze zogeheten simulatiemannequin bootst een veel te vroeggeboren foetus na in een Intensive Care-omgeving.
Eerste prototypes
“De komende acht jaar gaan we deze technologieën verder uitwerken, en komen we tot eerste prototypes van de kunstbaarmoeder. Zodra deze zorgvuldig getest zijn, willen we over acht jaar de eerste extreem vroeggeboren baby helpen in onze kunstbaarmoeder in de eerste klinische tests. Dat is een geweldig mooie uitdaging”, aldus Oei.
Maar met het ontwikkelen van de techniek van de kunstbaarmoeder alleen is het onderzoeksteam nog niet klaar. Om deze nieuwe technologie in gebruik te kunnen nemen in de geboortezorg, moeten nog veel vragen beantwoord worden. Wat is de optimale geboorteprocedure van de baby naar kunstbaarmoeder? En hoe ziet de geboorte uit de kunstbaarmoeder eruit? Het team onderzoekt deze dilemma’s onder andere met behulp van simulatiemannequins van de baby, simulatiemodellen van de kunstbaarmoeder en simulatiemodellen van moeder en kind.
Ethische dilemma’s
Een ander belangrijk onderdeel van het onderzoek, waarvoor de Europese Unie al 3 miljoen euro subsidie gaf in het kader van het programma Horizon 2020, zijn de vele ethische dilemma’s, wettelijke vraagstukken en publiek debat over onder meer de wenselijkheid van een kunstbaarmoeder, de band tussen moeder en kind en de stap van prototype naar tests op mensen. Tijdens de complete ontwikkeling van de kunstbaarmoeder en bijbehorende procedures wordt daarom samengewerkt met ethici en juristen, maar ook met discussiegroepen met onder meer verloskundigen. Samen komt dit team van specialisten tot het beste ontwerp van de kunstbaarmoeder, de meest ideale onderzoeksprocedure en een transparante werkwijze.