Cover image generated by Leonardo

Meskipun terdengar kontroversial, teknologi menjanjikan untuk membebaskan perempuan dari kehamilan dan proses melahirkan dalam waktu beberapa dekade lagi. Konsep rahim buatan (artificial womb) sebenarnya bukan hal baru. Gagasan ini telah muncul secara hipotetis dari satu abad yang lalu. Diperkirakan bahwa teknologi ini akan memiliki kekuatan yang luar biasa dan berpotensi mengubah struktur masyarakat di masa depan.

What Is an Artificial Womb?#

Artificial Womb atau rahim buatan adalah sistem yang dapat mereplikasi kondisi rahim manusia untuk memungkinkan proses kehamilan berlangsung di luar tubuh ibu. Sistem ini pada dasarnya menciptakan kondisi laboratorium yang menyediakan kebutuhan gestasi, seperti cairan ketuban buatan dan oksigenasi. Tujuannya adalah untuk meniru kondisi fisiologis dalam rahim, termasuk menyediakan cairan kaya nutrisi, oksigen, dan pengaturan suhu. Sistem ini memfasilitasi pertumbuhan dan perkembangan janin di luar tubuh dan rahim ibu.

Teknologi ini dianggap sebagai pencapaian besar karena kelahiran prematur (sebelum usia kehamilan 37 minggu) merupakan penyebab utama kematian pada bayi baru lahir di seluruh dunia. Pada tahun 2012, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) melaporkan bahwa sekitar 15 juta bayi lahir prematur setiap tahunnya (sebelum 37 minggu masa kehamilan selesai), dan angka ini terus meningkat. Laporan tersebut juga mengungkapkan bahwa komplikasi akibat kelahiran prematur adalah penyebab utama kematian pada anak di bawah usia lima tahun.

Source: Blencowe et al National, regional and worldwide estimates of preterm birth rates in the year 2010 with time trends since 1990 for selected countries: a systematic analysis and implications.

Berdasarkan peta sebaran beban global kelahiran prematur pada tahun 2010 yang dirilis oleh World Health Organization (WHO), dapat dilihat bahwa negara-negara di kawasan Afrika Sub-Sahara memiliki tingkat kelahiran prematur tertinggi di dunia, yang mana Indonesia sendiri termasuk dalam 11 negara dengan persentase kelahiran prematur tertinggi, yaitu lebih dari 15% dari total kelahiran di negara tersebut.

Inspirations for the Artificial Womb#

Perkembangan studi anatomi dimulai pada masa Yunani kuno, dengan tokoh seperti Hippocrates yang dikenal sebagai “Bapak Kedokteran” menulis tentang anatomi manusia. Studi awal ini lebih banyak berfokus pada anatomi hewan karena adanya larangan pembedahan manusia atas dasar agama dan penghormatan terhadap orang mati. Hingga pada abad ke-16, Leonardo da Vinci menggambarkan janin dalam rahim mayat dalam studi anatominya. Ia melakukan bedah mayat hamil untuk memahami anatomi janin dan ibu, menghasilkan gambar yang sangat akurat tentang janin di dalam rahim, yang merupakan pencapaian revolusioner pada masanya.

Da Vinci’s Fetus in Womb: This image was created around the 1510s and depicts a correctly drawn fetus inside the womb. It is currently on display in the Royal Collection at Windsor Castle, England.

Kemudian pada tahun 1881, seorang dokter kandungan asal Prancis bernama Etienne Stephane Tarnier memperkenalkan prototipe awal inkubator bayi dengan merancang kotak kayu yang dilengkapi ruang khusus untuk air panas. Tujuannya adalah untuk mengurangi angka kematian pada bayi prematur. Meskipun prototipe tersebut masih sederhana, konsep inkubator yang ia kembangkan tetap digunakan hingga kini sebagai standar dalam perawatan neonatal bagi bayi yang lahir prematur.

Hingga diskusi pertama yang membahas tentang rahim buatan disampaikan dalam sebuah ceramah tahun 1923 oleh J.B.S. Haldane seorang ahli biologi asal Inggris yang menjadi salah satu tokoh pertama yang mengusulkan bahwa sel telur bisa dibuahi di luar rahim manusia. Ceramah ini disampaikan di Heretics Society di Universitas Cambridge, sebuah forum diskusi yang didirikan pada 1909 oleh filsuf Inggris Charles Kay Ogden sebagai ruang aman bagi intelektual yang berpikiran bebas, untuk mempertanyakan otoritas tradisional dan dogma keagamaan.

Professor J. B. S. Haldane speaking in Trafalgar Square in London on January 17, 1937. (Harold Tomlin / Mirrorpix via Getty Images)

Ketika Haldane diundang untuk memberi ceramah di sana, ia sepenuhnya memanfaatkan kebebasan tersebut. Ia menyampaikan ceramah berjudul “Daedalus, or Science and the Future” yang ditulis seolah-olah berasal dari seorang mahasiswa di tahun 2073 yang menceritakan perkembangan ilmu biologi selama 150 tahun terakhir. Dalam ceritanya, disebutkan bahwa pada tahun 1951, dua ilmuwan mengambil ovarium seorang wanita yang meninggal dalam kecelakaan pesawat, membuahi sel telurnya, dan kemudian mengembangkan janinnya hingga lahir dalam “suitable fluid.”

Di dunia fiksi yang ia lukiskan, pada pergantian milenium, umat manusia sudah berhenti melakukan reproduksi melalui siklus biologis alami, dan sebaliknya menjalankan proses yang lebih rasional dan tercerahkan yang disebut Haldane sebagai “ectogenesis” yakni kehamilan yang sepenuhnya terjadi di luar tubuh manusia.

Meskipun terdengar seperti alur cerita dalam film fiksi distopia The Pod Generation, di masa depan para orang tua mungkin benar-benar dapat membesarkan anak mereka di luar tubuh ibu melalui sebuah rahim buatan.

Haldane berpendapat bahwa dengan membebaskan perempuan dari keharusan untuk hamil, seks dan reproduksi bisa dipisahkan, dan ini akan mengubah ketimpangan kekuasaan dalam masyarakat secara drastis. Ia menulis, “Dengan dasar-dasar ektogenesis di kepalanya, ahli biologi menjadi pemilik pengetahuan yang akan merevolusi kehidupan manusia.” Gagasan Haldane ini memang menuai kontroversi dan memang itu yang ia harapkan. Ia merupakan bagian dari kalangan progresif kelas atas Inggris yang gemar melontarkan ide-ide baru dan radikal.

Pemikir yang lebih moderat pun mengungkapkan kekhawatiran mereka, Vera Brittain, penulis memoar asal Inggris, menulis esai pada tahun 1929 yang berjudul “Halcyon, or The Future of Monogamy”, diterbitkan sebagai bagian dari seri “To-day and To-morrow” oleh Kegan Paul, yang menyatakan bahwa meskipun ektogenesis mungkin bisa menguntungkan sebagian perempuan, dalam tangan yang salah, teknologi ini bisa disalahgunakan. Ia membayangkan masa depan yang terstratifikasi secara genetik, di mana “anak-anak hasil laboratorium… dipilih dari ‘stok terbaik’.” Kekhawatiran serupa juga disampaikan oleh ilmuwan Irlandia, John Bernal, yang percaya bahwa “kehamilan mesin” memang tak terhindarkan, tapi berisiko digunakan oleh kekuatan opresif untuk membagi umat manusia menjadi kelompok “yang dimodifikasi” dan “yang tidak dimodifikasi.”

Pendapatnya tersebut dapat kita lihat tercermin dalam film Blade Runner 2049, di mana dunia masa depan digambarkan sebagai masyarakat yang terbelah secara genetis dan biologis, mencerminkan kekhawatiran Brittain dan Bernal akan potensi penyalahgunaan teknologi reproduksi oleh kekuatan yang menindas.

Konsep ektogenesis yang dikemukakan Haldane telah lama memikat imajinasi para ilmuwan, futuris, dan penulis fiksi ilmiah.

Novel fiksi ilmiah Brave New World karya Aldous Huxley yang terbit pada tahun 1932 menggambarkan dunia futuristik di mana embrio dibuahi dalam tabung reaksi dan manusia dimodifikasi secara genetik. Novel ini memproyeksikan masa depan dengan kemajuan ilmiah yang luar biasa dalam sistem reproduksi masyarakat.

Sumber inspirasi lainnya adalah film fiksi ilmiah The Matrix yang dirilis tahun 1999. Film tersebut menampilkan deretan ruang menyerupai rahim buatan, dipenuhi cairan penopang kehidupan dan dihubungkan dengan berbagai tabung, memungkinkan manusia berkembang di dalamnya.

The Evolution of Artificial Womb Technology#

Emanuel Greenberg menerima paten pertama untuk ilustrasi rahim buatan pada tahun 1955. Ia menguji desainnya pada bayi prematur dengan tujuan memungkinkan mereka terus tumbuh di dalam ruang eksternal yang ia rancang. Namun, upayanya saat itu tidak banyak mendapat perhatian.

Source: Patent Drawing by Emanuel M. Greenberg.

Sama seperti inkubator bayi yang sudah ada pada masa itu, rahim buatan ini dirancang untuk menjaga janin pada suhu yang stabil, dengan akses oksigen, dan berada di lingkungan yang higienis. Namun, berbeda dengan inkubator, bayi yang ditempatkan di rahim buatan Greenberg tetap akan mempertahankan tali pusar dan plasentanya, yang terhubung dengan sistem buatan tersebut.

Greenberg membayangkan rahim buatan yang mampu mengalirkan nutrisi dan membuang limbah dari janin di dalam sistem itu sendiri, mirip dengan proses alami. Dalam gambar rancangan, rahim buatan ini memiliki kotak untuk janin, ginjal buatan, dan suplai darah.

“Darah untuk plasenta dialirkan dengan menggunakan dua pompa melalui ginjal buatan (artificial kidney), alat pengoksigen, wadah tempat makanan cair ditambahkan, dan filter yang menghilangkan gumpalan darah serta materi padat lainnya,” tulis Greenberg dalam dokumen patennya. “Sistem ini dilengkapi suplai air bersirkulasi yang memanaskan air hingga suhu tubuh dan, melalui water jackets, menjaga ruang janin serta alat pengoksigen tetap berada pada suhu tubuh.”

Source: cross-sectional drawing of the oxygenating 2,723,660 by Emanuel M Greenberg, 1995.

Pada tahun 1996, peneliti dari University of Tokyo (Japan) melanjutkan eksperimen berdasarkan desain Greenber yang dikenal dengan The First Artificial Womb Experiment dengan mengeluarkan janin kambing dari rahim dan menempatkannya kembali ke dalam sistem inkubasi janin ekstrauterin (Extrauterine Fetal Incubation System) yang disingkat EUFI. Objek percobaannya adalah janin kambing prematur. Dalam EUFI, para peneliti mengembangkan sistem inkubasi ekstrauterin menggunakan 14 janin kambing, di mana janin dikelilingi cairan ketuban buatan yang dipanaskan hingga suhu tubuh dan dihubungkan ke alat extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) melalui pembuluh darah tali pusar. Sistem ini berhasil membuat janin kambing bertahan hidup paling lama 165 jam di laboratorium, hingga akhirnya mengalami kegagalan sirkulasi dan kendala teknis lainnya.

Source: Extrauterine incubation system of fetus using extracorporeal membrane oxygenator with pre- and postoxygenator reservoir.

Penelitian dilakukan dalam dua tahap. Pada tahap pertama (Eksperimen I), sirkulasi darah janin terhubung langsung ke pompa, namun durasi inkubasi hanya mencapai maksimal 8 jam karena masalah kegagalan jantung, hipoksia akibat sumbatan oksigenator, dan pendarahan. Pada tahap kedua (Eksperimen II), sistem diperbaiki dengan menambahkan reservoir untuk mengatur aliran darah secara alami menggunakan pompa jantung janin. Perbaikan ini memungkinkan beberapa janin bertahan dalam kondisi stabil lebih lama, meski masalah utama seperti gangguan fungsi jantung dan gangguan pembekuan darah belum sepenuhnya teratasi.

TABLE 1. Extrauterine incubation of goat fetus: Summary of experiment I

ᵃ At the end of experiment.
ᵇ Due to coagulation in the oxygenator.

TABLE 2. Extrauterine incubation of goat fetus: Summary of experiment II

ᵃ At the end of experiment.

Pada tahun 2017, sistem yang paling mendekati rahim buatan diperkenalkan oleh tim peneliti dari Philadelphia, yaitu Biobag. Sistem ini mampu meniru hampir semua aspek kehidupan janin secara alami. Biobag, yang merupakan inkubator berbasis cairan, terbukti mampu mempertahankan kehidupan janin domba selama empat minggu. Sistem yang paling dekat dengan kesiapan untuk diuji pada manusia disebut EXTrauterine Environment for Newborn Development, atau EXTEND, yang menempatkan bayi dalam wadah berisi cairan ketuban buatan. Perangkat ini ditemukan oleh Alan Flake dan Marcus Davey dari Rumah Sakit Anak Philadelphia dan sedang dikembangkan oleh Vitara Biomedical. Ini adalah prototipe rahim buatan yang berhasil mempertahankan anak domba prematur selama empat minggu.

Source: UA/UV Biobag system design. (a) Circuit and system components consisting of a pumpless, low-resistance oxygenator circuit, a closed fluid environment with continuous fluid exchange and an umbilical vascular interface. (b) Representative lamb cannulated at 107 days of gestation and on day 4 of support. (c) The same lamb on day 28 of support illustrating somatic growth and maturation.

Lalu pada tahun 2019, peneliti dari Australia dan Jepang mengembangkan rahim buatan yang disebut terapi Ex Vivo Uterine Environment (EVE). Teknologi ini ditujukan untuk merawat janin yang lebih prematur dan lebih sakit dibandingkan dua teknologi sebelumnya.

Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal medis ternama The American Journal of Obstetrics & Gynecology, dan menampilkan data pertama di dunia yang menunjukkan kemampuan sistem pendukung kehidupan berbasis plasenta buatan untuk mempertahankan janin domba yang sangat prematur (berat 600–700 gram), setara dengan janin manusia pada usia kehamilan 24 minggu.

Proyek EVE Therapy melibatkan kolaborasi para peneliti terkemuka dari Women and Infants Research Foundation, University of Western Australia, dan Tohoku University Hospital di Jepang. Proyek ini juga dijalankan dalam kemitraan erat dengan salah satu perusahaan teknologi biomedis terkemuka di Jepang, Nipro Corporation.

Di Eropa, peneliti dari Eindhoven University of Technology di Belanda sedang mengembangkan rahim buatan sebagai bagian dari proyek Perinatal Life Support, dengan tujuan meniru kondisi rahim alami sedekat mungkin.

Di Kanada, para peneliti telah menguji versi rahim buatan mereka pada anak babi. Peneliti di University of Michigan juga sedang mengembangkan teknologi serupa yang ditujukan untuk digunakan pada bayi prematur yang tidak lagi merespons terapi konvensional.

Source: A fetal pig rests inside an artificial womb.

Progress in Animal Studies and Human Trial Preparations#

Penelitian tentang rahim buatan telah mengalami kemajuan signifikan dalam beberapa tahun terakhir, baik dalam studi hewan maupun persiapan untuk uji coba pada manusia. Ada perangkat yang dirancang untuk memberi bayi prematur waktu lebih lama untuk berkembang dalam lingkungan seperti rahim sebelum memasuki dunia luar. Perangkat ini telah diuji pada ratusan anak domba (dan beberapa anak babi), namun model hewan tidak dapat sepenuhnya memprediksi bagaimana teknologi ini akan bekerja pada manusia.

Untuk membawa teknologi rahim buatan dari model hewan ke aplikasi pada manusia, dibutuhkan penelitian mendalam dan uji klinis yang ekstensif. Transisi ini tidak hanya memerlukan pengujian keamanan yang ketat, tetapi juga mempertimbangkan aspek etika serta pengawasan regulasi yang ketat.

Para ilmuwan di Belanda mengatakan bahwa mereka berada dalam kurun waktu 10 tahun untuk mengembangkan rahim buatan yang dapat menyelamatkan nyawa bayi prematur. Kelahiran prematur, yaitu sebelum usia kehamilan 37 minggu, merupakan penyebab utama kematian bayi baru lahir di seluruh dunia. Namun, perkembangan ini juga memunculkan pertanyaan etis tentang masa depan proses pembuatan bayi.

Artificial Wombs in Conservation and De-Extinction#

Teknologi rahim buatan juga sedang dieksplorasi untuk tujuan konservasi dan de-extinction. Colossal Biosciences, bekerja sama dengan University of Melbourne, telah mengembangkan prototipe rahim buatan marsupial yang mampu mendukung perkembangan embrio marsupial tahap pertengahan.

Source: The Thylacine, or Tasmanian tiger, is a large carnivorous marsupial that officially went extinct in 1936. As the only member of the family Thylacinidae to survive into modern times, the sharply-clawed thylacine possessed a lean and athletic appearance with sandy yellowish-brown to gray fur and 15-20 distinct dark stripes across the back from shoulders to tail. Its canid-like skull and large jaws held 46 sharp teeth.

Inovasi ini bertujuan membantu upaya menghidupkan kembali spesies yang telah punah seperti thylacine, serta mendukung spesies marsupial yang terancam punah seperti setan Tasmania dan koala.

What Might Human Trials Look Like?#

Melihat perkembangan terkini, muncul pertanyaan bagaimana uji klinis manusia pertama akan dilakukan. Ini akan memerlukan proses transfer yang sangat hati-hati dan terkoordinasi.

Pertama, bayi harus dilahirkan melalui operasi caesar dan segera dipasangi selang pada tali pusar sebelum dipindahkan ke dalam wadah berisi cairan. Teknologi ini kemungkinan besar pertama kali digunakan pada bayi yang lahir di usia kehamilan 22 atau 23 minggu, yang tidak memiliki banyak pilihan lain.

Memilih peserta yang tepat akan menjadi tantangan. Beberapa ahli berpendapat bahwa usia kehamilan seharusnya tidak menjadi satu-satunya kriteria. Salah satu faktor yang menyulitkan adalah bahwa prognosis sangat bervariasi antar pusat medis, dan terus membaik seiring rumah sakit mempelajari cara terbaik merawat bayi prematur.

Di Rumah Sakit Anak Stead Family Universitas Iowa, misalnya, tingkat kelangsungan hidup jauh lebih tinggi dari rata-rata: 64% untuk bayi yang lahir di usia kehamilan 22 minggu. Mereka bahkan berhasil mempertahankan hidup beberapa bayi yang lahir di usia 21 minggu.

Challenges in Artificial Womb Development#

Ada berbagai tantangan dalam pengembangan rahim buatan. Tantangan penelitian saat ini mencakup:

• Meniru fungsi plasenta, terutama pertukaran gas dan nutrisi
• Mencegah infeksi dan reaksi imun
• Mengembangkan penilaian jangka panjang terhadap perkembangan neurologis dan fisiologis subjek yang tumbuh dalam lingkungan buatan
• Menavigasi kerangka regulasi yang kompleks
• Menjamin perkembangan otak yang normal
• Menyediakan stimulasi sensorik yang memadai
• Memastikan tekanan darah dan detak jantung yang stabil
• Mengatasi masalah pembekuan darah dan kolaps pembuluh darah

Public Opinion and Ethical Considerations#

Pendapat publik tentang rahim buatan beragam. Survei The Times tahun 2025 menunjukkan bahwa meskipun sebagian besar masyarakat umum masih skeptis terhadap penggunaan rahim buatan untuk gestasi penuh, generasi muda atau gen Z menunjukkan keterbukaan yang lebih besar terhadap konsep ini.

Namun, perdebatan etis terus berlanjut mengenai implikasi rahim buatan terhadap reproduksi manusia, hak orang tua, dan definisi keberpribadian.

Pertanyaan seperti: kapan janin dalam rahim buatan memperoleh hak? Siapa yang memiliki kendali atas proses kehamilan di luar tubuh? Apakah ini akan memengaruhi kelahiran alami, ibu pengganti, atau peran reproduktif? Bagaimana dengan modifikasi genetik dan eugenika?—semua ini masih perlu dijawab.