Baby's uit kunstmatige baarmoeders worden langzaamaan werkelijkheid

Het is wetenschappers voor de allereerste keer gelukt om menselijke embryo's dertien dagen te laten groeien in een petrischaal. Het experiment is een belangrijke stap op weg naar volledige 'kunstmatige' voortplanting, maar roept ook ethische vragen op.

De meeste cruciale fases in de ontwikkeling van een embryo zijn het moment dat het embryo zich nestelt in de baarmoederwand – dit gebeurt na zeven dagen – en het moment dat het embryo verandert in een zichzelf organiserende verzameling cellen, weer zeven dagen later. Al tijdens deze eerste veertien dagen kunnen zich problemen in de ontwikkeling voordoen, maar het embryo is in dit stadium erg lastig te bestuderen omdat het zo klein is.

"Voor het moment van innesteling vinden er in het embryo allerlei kritieke interacties tussen cellen plaats, die bepalend zijn voor de verdere ontwikkeling. Er is geen gemakkelijke manier om dit te bestuderen," zei Janet Rossant, onderzoeker op het gebied van stamcellen bij het Toronto Hospital for Sick Children, tegen Motherboard.

Er is dan ook erg weinig bekend over wat er precies gebeurt in de eerste dagen van de embryonale ontwikkeling. De informatie die er is, komt van het bestuderen van labdieren, meestal muizen. Onderzoek bij apen heeft echter laten zien dat de biologische processen van de voortplanting heel anders verlopen bij primaten dan bij kleine zoogdieren als muizen. De beste manier om te begrijpen wat er bij mensen gebeurt, zou dan ook zijn om de ontwikkeling van menselijke embryo's direct te observeren.

Een team van Europese en Amerikaanse biologen heeft een manier gevonden om dit te doen. Door een techniek te gebruiken die getest is op muizen, is het ze gelukt om gezonde menselijke embryo's buiten een baarmoeder laten groeien – een onderzoek dat gepubliceerd is in Nature en Nature Cell Biology. Deze embryo's waren gecreëerd door middel van kunstmatige inseminatie. Vanwege ethische richtlijnen werd het onderzoek na dertien dagen gestopt, maar ze hadden de embryo's langer dan twee weken kunnen laten leven.

"De sleutel tot het succes van ons onderzoek was bestaande kennis over de eerste fases in de ontwikkeling van muizenembryo's," zei Marta Shahbazi in een email. Shahbazi werkt bij de University of Cambridge en was onderdeel van het onderzoeksteam.

"De afgelopen vijf jaar zijn we bezig geweest met het ontwikkelen van een kunstmatige omgeving om muizenembryo's in te cultiveren," zei ze. Deze omgeving bestaat uit voedingstoffen, zuurstof en groeistimulanten, en kan de groei van een menselijk embryo minstens dertien dagen ondersteunen.

Dit is een grootse prestatie. Met deze methode kunnen onderzoekers de fysieke en genetische veranderingen die zich voordoen in een embryo direct observeren, wat van belang is bij het ontwikkelen van bijvoorbeeld medicijnen tegen onvruchtbaarheid. Daarnaast kan het onderzoekers helpen te begrijpen hoe afwijkingen in de ontwikkeling van embryo's ontstaan.

Het onderzoek had nog verder kunnen gaan, ware het niet dat er een internationale overeenkomst is waarin staat dat kunstmatige embryo's na veertien dagen vernietigd moeten worden – het punt waarop het embryo een rij cellen vormt van waaruit alle toekomstige lichaamsdelen van de baby zullen groeien. Deze overeenkomst is echter niet wettelijk bindend en er zijn maar zeventien landen die hem erkennen. Dit betekent dat wetenschappers uit landen met meer flexibele ethische normen wellicht anders met de embryo's waren omgegaan. Hetzelfde geldt voor wetenschappers die werken voor particuliere bedrijven.

"We weten niet waar het limiet ligt van het zelforganiserend vermogen van embryo's," zei Sahbazi. "Het is lastig om te zeggen of embryo's ook echt langer dan veertien dagen kunnen groeien in een kunstmatige omgeving."

Net als bij DNA-aanpassing, lijkt het erop dat de technische mogelijkheden van de wetenschap vooruitlopen op de ethische kwesties waarmee ze gepaard gaan. "Dit soort onderzoek laat zien dat we een punt bereikt hebben waarop mensen geloven dat het mogelijk is om over bepaalde grenzen heen te gaan," vertelt Françoise Baylis, onderzoeker op het gebied van bio-ethiek en filosofie aan Dalhousie University, aan Motherboard.

"Als mensen op het punt staan iets te doen waarvan ze weten dat het controverse gaat veroorzaken, kiezen ze er meestal voor om andere mensen eerst gewend te laten raken aan het idee."

Naast ethische vragen, roept het onderzoek ook vragen op over de daadwerkelijke mogelijkheden van dit soort methoden. Zal het ooit mogelijk zijn om een kunstmatige baarmoeder te creëren waarin een volledig gezonde baby kan groeien?

Dat het mogelijk is om een menselijk embryo dertien dagen te laten groeien was al een verassing voor de onderzoekers, aangezien een embryo zich eigenlijk na zeven dagen moet nestelen in een baarmoeder. Dit betekent dat het zelforganiserend vermogen van een embryo in ieder geval groter is dan gedacht.

"De embryo's ontwikkelden zich geheel zelfstandig, zonder enige interactie te hebben gehad met de cellen van de moeder," zei Shahbazi. "Eerdere experimenten om dit voor elkaar te krijgen hadden maar beperkt succes. Dankzij onze kennis van muizenembryo's hebben we de verbazingwekkende zelfstandigheid van menselijke embryo's ontdekt."

Als wetenschappers de juiste kunstmatige omgeving weten te creëren, is het in theorie mogelijk om een baby geboren te laten worden zonder dat iemand daarvoor hoeft te bevallen. Maar de veertien dagen-regel zal dan opgeheven moeten worden.

"De vraag die nu voor ons ligt is: zijn er vanuit wetenschappelijke en ethische hoek voldoende sterke argumenten om de veertien dagen-regel aan te passen?" schreef Baylis in reactie op het onderzoek in Nature. Ze vindt het ironisch dat juist op het moment dat de regel in de praktijk relevant wordt, stemmen opgaan om deze te veranderen.

De regel stamt uit 1995, toen het kweken van embryo's in een kunstmatige omgeving slechts een idee was, en geen realiteit. Nu het realiteit geworden is en wetenschappers bij hun onderzoek daadwerkelijk rekening moeten houden met de regel, begint deze ter discussie te staan. Dit kan gezien worden als ironie, maar ook als een teken dat de regels van toen niet passen bij wat nu wenselijk is.

Als de technologie en biologische kennis die vereist is voor volledig 'kunstmatige' baby's zich verder blijft ontwikkelen, zal de veertien dagen-regel over een X aantal jaren ongetwijfeld net zo vreemd lijken als een wereld waarin baby's niet buiten een baarmoeder kunnen groeien.