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.
W 1978 Louise Brown została pierwszym dzieckiem urodzonym za pomocą metody in vitro, w skrócie IVF. Jej narodziny zrewolucjonizowały medycynę rozrodczą. Zakładając, że jedna na osiem par heteroseksualnych ma problemy z zajściem w ciążę, oraz, że pary homoseksualne i samotni rodzice często potrzebują pomocy, żeby począć dziecko, zapotrzebowanie na in vitro rośnie. Dzięki tej popularnej metodzie urodziło się ponad 5 milionów dzieci.
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.
IVF działa przez imitację doskonałego, naturalnego sposobu reprodukcji. Żeby zrozumieć in vitro, musimy najpierw prześledzić ten proces. Wierzcie lub nie, wszystko zaczyna się w mózgu. Około 15 dni przed możliwym zapłodnieniem, przedni płat przysadki mózgowej wydziela hormon folikulotropowy FSH, który pobudza dojrzewanie pęcherzyków jajnikowych, a następnie wydzielanie estrogenów. Każdy pęcherzyk zawiera komórkę jajową i średnio tylko jeden z nich w pełni dojrzewa. W miarę jego wzrostu wydzielany jest estrogen, który nie tylko koordynuje wzrost i przygotowanie macicy, ale przekazuje też informacje do mózgu, w jakim stadium rozwoju jest pęcherzyk. Gdy poziom estrogenu jest odpowiednio wysoki, przednia cześć przysadki wydziela hormon luteinizujący LH, który doprowadza do owulacji, powodując pęknięcie pęcherzyka i uwolnienie komórki jajowej.
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.
Gdy komórka opuści jajnik, kieruje się w stronę jajowodu poprzez palczaste strzępki. Jeśli komórka jajowa nie jest zapłodniona przez spermę w czasie 24 godzin, niezapłodniona obumiera i cały cykl zaczyna się od początku, przygotowując uwolnienie nowej komórki oraz wyściółkę macicy na kolejny miesiąc.
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.
Komórka jajowa jest największą komórką w organizmie. Chroni ją gruba zewnętrzna warstwa cukru i białka, zwana osłoną przejrzystą. Stanowi ona barierę przed przeniknięciem więcej niż jednego plemnika, który jest najmniejszą komórka ciała.
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.
Wyprodukowanie spermy zajmuje mężczyźnie od 2 do 3 miesięcy i jest to proces ciągły. Każdy wytrysk podczas stosunku uwalnia ponad 100 milionów plemników. Ale jedynie około stu uda się przedostać w pobliże komórki jajowej i tylko jeden z powodzeniem przejdzie przez zaporę osłony przejrzystej.
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.
Po zapłodnieniu zygota od razu dzieli się, rozwijając się w zarodek, jednocześnie wędruje do macicy, co zajmuje około 3 dni. Tam około kolejne 3 dni trwa zagnieżdżenie się w endometrium, błonie śluzowej macicy. Kiedy to nastąpi, komórki przekształcające się w łożysko, wydzielają hormony do owulującego pęcherzyka, że w macicy jest ciąża. Ta informacja pozwala uratować pęcherzyk, zwany teraz ciałem żółtym, przed zmianami, które nastąpiłyby, w następstwie cyklu menstruacyjnego. Ciałko żółte odpowiada za produkcję progesteronu potrzebnego do utrzymania ciąży przez sześć do siedmiu tygodni, do czasu rozwoju łożyska, które przejmie to zadanie aż do urodzin dziecka, około 40 tygodni później.
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.
A jak powstaje dziecko w laboratorium? U pacjentek poddającym się in vitro poziom FSH zostaje zwiększony do poziomu wyższego niż naturalny, by wywołać kontrolowaną, większą aktywność jajników, aby wyprodukowały większą ilość komórek jajowych. Następnie są one pobierane tuż przed owulacją, kiedy kobieta jest pod narkozą, przy pomocy specjalnej igły pod kontrolą USG. Próbki spermy uzyskuje się przeważnie przez masturbację.
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.
W laboratorium komórki jajowe oddziela się od innych komórek i przygotowuje do zapłodnienia w naczyniu zwanym szalką Petriego. Do zapłodnienia używa się dwóch technik. W pierwszej komórki jajowe umieszcza się razem z tysiącami plemników i zapłodnienie następuje naturalnie w ciągu kilku godzin. Druga technika zwiększa prawdopodobieństwo zapłodnienia przez wprowadzenie do komórki jajowej pojedynczego plemnika przy pomocy igły. Ten sposób jest używany zwłaszcza, gdy plemniki są słabej jakości.
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.
Po zapłodnieniu zarodki mogą być zbadane na wypadek chorób genetycznych, zamrażane w razie kolejnych prób, lub przeniesione do macicy za pomocą specjalnej rurki. Z reguły transfer zarodka następuje trzy dni po zapłodnieniu, gdy embrion składa się z ośmiu komórek, lub dnia piątego, gdy zarodek zwany jest blastocystą i posiada setki komórek. Gdy komórki są złej jakości przez wiek matki czy kontakt z toksynami lub zostały usunięte ze względu na nowotwór, mogą być użyte komórki jajowe dawczyni. W przypadku gdy przyszła matka ma problemy z macicą lub jej nie ma, inna kobieta, zwana matką zastępczą lub surogatką może użyć swojej macicy, by nosić ciążę.
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.
Aby zwiększyć szansę na powodzenie, która dla kobiet poniżej 35 lat wynosi 40%, czasem lekarze przenoszą kilka zarodków w jednym zabiegu, dlatego bliźnięta i trojaczki rodzą się częściej w przypadku in vitro niż w naturalnej ciąży. Jednakże większość klinik stara się zmniejszać możliwość mnogich ciąży, ponieważ są one bardziej ryzykowne zarówno dla matek jak i dzieci.
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.
Miliony dzieci, jak Louise Brown, przyszło na świat za pomocą in vitro, są zdrowe i prowadzą normalny tryb życia. Zdrowotne i długofalowe skutki stymulacji jajników za pomocą leków używanych przy in vitro, są mniej zbadane, jednakże jak dotąd INV wydaje się bezpieczne dla kobiet. Ze względu na lepsze badania genetyczne, przesuniecie wieku zachodzenia w ciążę, rosnącą dostępność i malejące koszty, nie jest wykluczone, że in vitro i podobne techniki mogą w przyszłości zastąpić naturalny sposób prokreacji.