Το 1978, η Λουίζ Μπράουν έγινε το πρώτο μωρό παγκοσμίως που γεννήθηκε με εξωσωματική γονιμοποίηση ή IVF. Η γέννησή της επέφερε επανάσταση στον τομέα της αναπαραγωγικής ιατρικής. Με δεδομένο ότι περίπου ένα στα έξι ετερόφυλα ζευγάρια έχει δυσκολία στη σύλληψη, κι ότι τα ομόφυλα ζευγάρια και οι ανύπαντροι γονείς συχνά χρειάζονται κλινική βοήθεια για να κάνουν μωρό, η αξίωση για εξωσωματική γονιμοποίηση αυξάνεται συνεχώς. Είναι τόσο συνήθης που πάνω από 5 εκ. μωρά έχουν γεννηθεί με αυτήν την τεχνολογία.
In 1978, Louise Brown became the world's first baby to be born by in vitro fertilization, or IVF. Her birth revolutionized the field of reproductive medicine. Given that approximately one in eight heterosexual couples has difficulty conceiving, and that homosexual couples and single parents often need clinical help to make a baby, the demand for IVF has been growing. IVF is so common, that more than 5 million babies have been born through this technology.
Η IVF λειτουργεί μιμούμενη τον έξοχο σχεδιασμό της ερωτικής αναπαραγωγής. Για να κατανοήσουμε την εξωσωματική γονιμοποίηση, χρειάζεται πρώτα να δούμε τη φυσιολογική διαδικασία της δημιουργίας μωρών. Ίσως είναι απίστευτο αλλά όλα ξεκινούν απ' τον εγκέφαλο. Περίπου 15 ημέρες πριν τη δυνατότητα γονιμοποίησης, ο αδένας πρόσθιας υπόφυσης εκκρίνει την ωοθυλακιοτρόπο ορμόνη FSH, η οποία ωριμάζει μια χούφτα ωοκύτταρα της ωοθήκης τα οποία στη συνέχεια εκκρίνουν οιστρογόνα. Κάθε ωοκύτταρο περιέχει ένα ωάριο και κατά μέσο όρο, μόνο ένα ωοκύτταρο ωριμάζει πλήρως. Καθώς αυξάνεται και συνεχίζει να εκκρίνει οιστρογόνα αυτή η ορμόνη όχι μόνο βοηθά στο συντονισμό, στην ανάπτυξη και στην προετοιμασία της μήτρας, αλλά στέλνει επίσης μήνυμα στον εγκέφαλο για το πόσο καλά αναπτύσσεται ο θύλακας. Όταν τα επίπεδα οιστρογόνων είναι αρκετά υψηλά η πρόσθια υπόφυση εκκρίνει μεγάλη ποσότητα της ωχρινοποιητικής ορμόνης LH η οποία πυροδοτεί ωορρηξία και προκαλεί ρήξη του θύλακα απελευθερώνοντας το ωάριο.
IVF works by mimicking the brilliant design of sexual reproduction. In order to understand IVF, we first need to take a look at the natural process of baby making. Believe it or not, it all starts in the brain. Roughly fifteen days before fertilization can happen, the anterior pituitary gland secretes follicle stimulating hormone, FSH, which ripens a handful of follicles of the ovary that then release estrogen. Each follicle contains one egg, and on average, only one follicle becomes fully mature. As it grows and continues to release estrogen, this hormone not only helps coordinate growth and preparation of the uterus, it also communicates to the brain how well the follicle is developing. When the estrogen level is high enough, the anterior pituitary releases a surge of luteinizing hormone, LH, which triggers ovulation and causes the follicle to rupture and release the egg.
Αφού το ωάριο αφήσει τη μήτρα, κατευθύνεται στις σάλπιγγες από τους δακτυλιοειδείς κροσσούς. Αν το ωάριο δεν γονιμοποιηθεί από σπέρμα μέσα σε 24 ώρες, το αγονιμοποίητο ωάριο θα πεθάνει και ολόκληρο το σύστημα θα επαναρυθμιστεί ετοιμάζοντας τη δημιουργία νέου ωαρίου και μητρική επένδυση τον επόμενο μήνα.
Once the egg leaves the ovary, it is directed into the Fallopian tube by the finger-like fimbriae. If the egg is not fertilized by sperm within 24 hours, the unfertilized egg will die, and the entire system will reset itself, preparing to create a new egg and uterine lining the following month.
Το ωάριο είναι το μεγαλύτερο κύτταρο στο σώμα και προστατεύεται από παχύ, εξωκυτταρικό κέλυφος ζαχάρου και πρωτεΐνη που ονομάζεται διαφανής ζώνη. Η ζώνη αποτρέπει την είσοδο και σύντηξη περισσοτέρων του ενός σπέρματος, το εξυπνότερο κύτταρο στο σώμα.
The egg is the largest cell in the body and is protected by a thick, extracellular shell of sugar and protein called the zona pellucida. The zona thwarts the entry and fusion of more than one sperm, the smallest cell in the body.
Ο άνδρας χρειάζεται δύο ή τρεις μήνες να φτιάξει σπέρμα και η διαδικασία συνεχώς ανανεώνεται. Κάθε εκσπερμάτωση απελευθερώνει πάνω από 100 εκατομμύρια σπέρματος. Αλλά μόνο περίπου 100 τελικά θα φτάσουν στην περιοχή του ωαρίου και μόνο ένα θα διαρρήξει επιτυχώς τη θωράκισης της διαφανούς ζώνης.
It takes a man two to three months to make sperm, and the process constantly renews. Each ejaculation during sexual intercourse releases more than 100 million sperm. But only 100 or so will ultimately make it to the proximity of the egg, and only one will successfully penetrate through the armor of the zona pellucida.
Με την επιτυχή γονιμοποίηση, ο ζυγώτης αρχίζει αμέσως να αναπτύσσεται σε έμβρυο και χρειάζονται περίπου τρεις μέρες να φτάσει στην μήτρα. Εκεί, χρειάζεται περίπου άλλες τρεις ημέρες να εμφυτευθεί σταθερά στο ενδομήτριο, την εσωτερική επένδυση της μήτρας. Όταν εμφυτευθεί, τα κύτταρα που πρόκειται να γίνουν ο πλακούντας εκκρίνουν μια ορμόνη που δίνει σήμα στον θύλακα της ωορρηξίας ότι υπάρχει κυοφορία στην μήτρα. Αυτό βοηθά στην απελευθέρωση του θύλακα που τώρα ονομάζεται ωχρό σωμάτιο, από τον εκφυλισμό όπως θα γινόταν φυσιολογικά σε αυτό το στάδιο του κύκλου. Το ωχρό σωμάτιο είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της προγεστερόνης που απαιτείται για να διατηρηθεί η κύηση έως έξι με επτά εβδομάδες κυοφορίας, όταν αναπτύσσεται ο πλακούντας κι αρχίζει να λειτουργεί, μέχρι να γεννηθεί το μωρό περίπου μετά από 40 εβδομάδες.
Upon successful fertilization, the zygote immediately begins developing into an embryo, and takes about three days to reach the uterus. There, it requires another three or so days to implant firmly into the endometrium, the inner lining of the uterus. Once implanted, the cells that are to become the placenta secrete a hormone that signals to the ovulated follicle that there is a pregnancy in the uterus. This helps rescue that follicle, now called the corpus luteum, from degenerating as it normally would do in that stage of the menstrual cycle. The corpus luteum is responsible for producing the progesterone required to maintain the pregnancy until six to seven weeks of gestation, when the placenta develops and takes over, until the baby is born approximately 40 weeks later.
Πώς γίνεται ένα μωρό στο εργαστήριο; Σε ασθενείς που υποβάλλονται σε Εξωσωματική, η FSH χορηγείται σε επίπεδα υψηλότερα του φυσιολογικού για να προκληθεί ελεγχόμενη υπερδιέγερση των ωοθυκών ώστε τελικά να παράγουν πολλαπλά ωάρια. Έπειτα, τα ωάρια ανακτούνται λίγο πριν την ωορρηξία ενώ η γυναίκα βρίσκεται υπό αναισθησία, με βελόνα παρακέντησης, που καθοδηγείται από υπέρηχο. Τα περισσότερα δείγματα σπέρματος παράγονται από αυνανισμό.
Now, how do you make a baby in a lab? In patients undergoing IVF, FSH is administered at levels that are higher than naturally occuring to cause a controlled overstimulation of the ovaries so that they ultimately produce multiple eggs. The eggs are then retrieved just before ovulation would occur, while the woman is under anesthesia, through an aspirating needle that is guided by ultrasound. Most sperm samples are produced by masturbation.
Στο εργαστήριο, τα περιβάλλοντα κύτταρα αφαιρούνται από τα ταυτοποιημένα ωάρια και προετοιμάζονται για γονιμοποίηση σε τρυβλίο Πέτρι. Η γονιμοποίηση μπορεί να πραγματοποιηθεί από μία εκ των δύο τεχνικών. Στην πρώτη, τα ωάρια επωάζονται με χιλιάδες σπέρματος και η γονιμοποίηση επέρχεται φυσιολογικά σε λίγες ώρες. Η δεύτερη τεχνική μεγιστοποιεί τη βεβαιότητα της γονιμοποίησης χρησιμοποιώντας βελόνα για να τοποθετηθεί ένα σπέρμα μέσα στο ωάριο. Αυτό είναι εξαιρετικά χρήσιμο όταν υπάρχει πρόβλημα με την ποιότητα του σπέρματος.
In the laboratory, the identified eggs are stripped of surrounding cells and prepared for fertilization in a petri dish. Fertilization can occur by one of two techniques. In the first, the eggs are incubated with thousands of sperm and fertilization occurs naturally over a few hours. The second technique maximizes certainty of fertilization by using a needle to place a single sperm inside the egg. This is particularly useful when there is a problem with the quality of the sperm.
Μετά τη γονιμοποίηση, τα έμβρυα περνούν πλήρη έλεγχο για γενετική καταλληλότητα, κατεψυγμένα για μελλοντικές προσπάθειες εγκυμοσύνης, ή εμφυτεύονται στη μήτρα με καθετήρα. Κοινή πρακτική αποτελεί η μεταφορά του εμβρύου 3 ημέρες μετά τη γονιμοποίηση όταν το έμβρυο έχει οκτώ κύτταρα, ή την πέμπτη ημέρα όταν το έμβρυο ονομάζεται βλαστοκύστη κι έχει εκατοντάδες κύτταρα. Αν τα ωάρια είναι κακής ποιότητας λόγω ηλικίας ή έκθεσης σε τοξικά, ή έχουν αφαιρεθεί λόγω καρκίνου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δότες ωαρίων. Σε περίπτωση που η κατά νόμον μητέρα έχει προβληματική μήτρα ή στερείται αυτής κάποια άλλη γυναίκα η ονομαζόμενη φορέας κύησης ή παρένθετη μητέρα, μπορεί να χρησιμοποιήσει την μήτρα της για να κυοφορήσει.
After fertilization, embryos can be further screened for genetic suitability, frozen for later attempted pregnancies, or delivered into the woman's uterus via catheter. Common convention is to transfer the embryo three days after fertilization, when the embryo has eight cells, or on day five, when the embryo is called a blastocyst, and has hundreds of cells. If the woman's eggs are of poor quality due to age or toxic exposures, or have been removed due to cancer, donor eggs may be used. In the case that the intended mother has a problematic uterus, or lacks one, another woman, called the gestational carrier or surrogate, can use her uterus to carry the pregnancy.
Για να αυξηθούν οι πιθανότητες επιτυχίας οι οποίες είναι 40% υψηλές για γυναίκα νεώτερη των 35, ορισμένες φορές οι γιατροί μεταφέρουν πολλαπλά έμβρυα ταυτόχρονα, κι έτσι η εξωσωματική γονιμοποίηση καταλήγει σε δίδυμα ή τρίδυμα περισσότερο συχνά από τις φυσιολογικές κυήσεις. Οι πιο πολλές κλινικές επιζητούν μείωση των πιθανοτήτων πολλαπλής κύησης καθώς αυτές είναι πιο ριψοκίνδυνες για τις μητέρες και τα μωρά.
To increase the odds of success, which are as high as 40% for a woman younger than 35, doctors sometimes transfer multiple embryos at once, which is why IVF results in twins and triplets more often than natural pregnancies. However, most clinics seek to minimize the chances of multiple pregnancies, as they are riskier for mothers and babies.
Εκατομμύρια μωρά όπως η Λουίζ Μπράουν, έχουν γεννηθεί με τεχνητή γονιμοποίηση κι έχουν φυσιολογικές, υγιείς ζωές. Οι μακροπρόθεσμες συνέπειες υγείας της διέγερσης των ωοθηκών με φάρμακα γονιμοποίησης είναι λιγότερο εμφανείς αν κι έως τώρα, η εξωσωματική γονιμοποίηση φαίνεται ασφαλής για τις γυναίκες. Λόγω του καλύτερου γενετικού ελέγχου, της καθυστερημένης τεκνοποίησης, της αυξημένης δυνατότητας πρόσβασης και του μειωμένου κόστους, δεν είναι αδιανόητο, η τεχνητή απόκτηση μωρών μέσω IVF και συναφών τεχνικών να μπορέσει να ξεπεράσει τον ρυθμό φυσιολογικής αναπαραγωγής στο μέλλον.
Millions of babies, like Louise Brown, have been born from IVF and have had normal, healthy lives. The long-term health consequences of ovarian stimulation with IVF medicines are less clear, though so far, IVF seems safe for women. Because of better genetic testing, delayed childbearing, increased accessibility and diminishing cost, it's not inconceivable that artificial baby making via IVF and related techniques could outpace natural reproduction in years to come.