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科技日历丨国内冻卵试管婴儿诞生25年后,人类在“设计婴儿”的路上越走越远
2020-02-07 12:07 前瞻网   

 

随着社会发展,现代男女面临的家庭、生育问题越来越多。在这种情况下,我们越来越多地听到“冻卵”“试管婴儿”等词。可以说,科学技术的进步,给人类解决这些问题带来了更大的自由。有趣的是,尽管我国在这方面早有研究,但直至今天,这些技术仍富有争议。

25年前的2月6日,国内首例冻卵试管婴儿在北京大学第三医院成功生产。

冻卵,即取母体健康时的卵子冷冻,阻止卵子随人体衰老,等到想生育时取出冷冻的卵子,培育成胚胎。

据生殖专家称44岁以上受孕率很低,25岁-35岁的女性成功率最高。女性随着年龄的增长,受孕率会越低。某些女性欲在30之前冷冻卵子,可以提高日后手术受孕率。而冷冻卵子可备不时之需,还没有生育计划的女性,可以通过冷冻卵子的方式保存年轻状态下的卵子,到需要的时候可进行手术受孕。因为卵子在年轻状态下,受孕率也会高很多。

冻卵的技术本身并不成熟,卵子对温度、冷冻保护剂十分敏感,冷冻可能会对卵子的细微结构造成伤害,且解冻过程也可能破坏卵子的细胞结构。即使可以冷冻、复苏、形成受精卵,胚胎,但胚胎真正长成可以生存的健康孩子几率较低,安全性无法评估。

试管婴儿是体外受精-胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。

相较于冻卵,试管婴儿是一项更复杂、发展历程更长的技术。

对这项技术最早有记载的研究出现在1944年,美国2位医生首先进行了这方面尝试。1947年英国Nature杂志就报告了将兔卵回收转移到别的兔体内,借腹生下的幼兔的实验。

1959年美籍华人生物学家张民觉把从兔子交配后回收的精子和卵子在体外受精结合,而且他还将受精卵移植到别的兔子的输卵管内,借腹怀胎,生出正常的幼兔。成功地完成兔子体外受精实验使张民觉成为体外受精研究的先驱。

不过,这项技术初期的进展非常缓慢。

人们自古以来就存在将生殖行为神秘化的倾向,与此相关的任何研究都会和社会观念产生冲突,包括克隆、转基因等。尤其是在西方这种宗教占据重要地位的社会,人类繁衍一直被认为是上帝的领域,不可由人来操纵。体外受精等研究出现后,相关科学家一直背负着大众对其“扮演上帝”的指控。

与此同时,试管婴儿研究还面对着来自现实的批判。不少社会学者认为,人类体外受精产生的试管婴儿,会动摇人类文明的最基本结构,包括婚姻、家庭、道德和伦理观念等。

在全社会的群起围攻下,很长一段时间内,研究只能偷偷进行,科学家没有外部资助,也很难调动资源,而且当这些秘密研究被发现后,他们还会遭到更猛烈的批评和抨击。

与此同时,从技术角度,这项技术早期也面临一大难关——无法安全、有效地从人体内提取出卵子。直到1968年3月,生理学家罗伯特·爱德华兹找到了精通腹腔镜技术的英国产科医生帕特里克·斯特普托。利用斯特普托的腹腔镜技术,他们很快取得了成功。

但爱德华兹和斯特普托很快遇到了下一个瓶颈——如何让胚胎在志愿者的子宫里发育?从1971年底开始,他们试着把发育中的胚胎移植回志愿者的子宫里,结果在接下来3年多时间内失败了100多次。最接近成功的一次试验发生在1975年,当时好不容易有一位志愿者怀孕了,结果又出现宫外孕,最终以流产结束。

这时候,一名叫做约翰·布朗的英国铁路工程师找到了焦虑且急迫的爱德华兹。成婚9年,约翰和妻子莱斯莉·布朗一直无法拥有自己的孩子,经医院检查,约翰的身体一切正常,莱斯莉却患有严重的输卵管堵塞。绝望之下,夫妻俩最终找到了爱德华兹,自愿成为他的下一个试验品。

1977年11月,爱德华兹成功地从莱斯莉体内取出卵子,在实验室内将莱斯莉的卵子与约翰的精子在培养液中混合、受精,并发育成8细胞的早期胚胎。

11月10日,这个早期胚胎被成功植入莱斯莉的子宫,并安全地度过了随后的8个月。

1978年7月25日,在斯特普托主刀下,全球第1个试管婴儿以剖腹产的形式在英国皇家奥尔德姆医院诞生。当时有人曾提议给她取名为“赫拉”,因为在古希腊神话中,天后赫拉是掌管婚姻和生育的女神。但这对夫妇最后给孩子取名为路易斯·布朗。

路易斯出生的消息轰动了全世界,她的照片登上全球报纸的头条,还获得了“世纪之婴”的称号。但在一开始,多数人对她的态度仍是担忧和疑虑,她的发育正常么?智力会不会有问题?技术是否值得推广?不少人怀疑试管里培育出的婴儿存在健康上的缺陷,将成为畸形怪物。

同时,伦理方面的问题当时尚未解决:为了提高成功率,爱德华兹培育了多个胚胎,其他未被采用的胚胎又该如何对待?那也是生命啊!

值得庆幸的是,路易斯的身体非常健康,她从出生10个月后开始学习走路,3岁时就可以乱跑,用实际表现稍稍缓解了英国人对“试管婴儿”的观望和反对态度。

2006年,路易斯通过自然方式怀孕,并且在怀胎十月后顺利诞下儿子卡梅伦。不过,她却不是第1个当母亲的试管婴儿,她的妹妹——同样是用试管婴儿技术与1982年生产的纳塔莉在1999年就自然怀孕生下了一个名叫凯西的女儿,创下第1个试管婴儿怀孕生子的纪录,也彻底打消了人们对于试管婴儿可能没有健康后代的疑虑。

如今,试管婴儿已被公认为20世纪最重大的科技成就之一,并作为不孕症的一种主要治疗手段被广泛接受。路易斯出生后至今,全球已有大约400万人通过体外受精技术出生,其中许多人通过自然方式生育了下一代。

2010年10月4日,为表彰其在试管婴儿技术研究方面的奠基性贡献,诺贝尔奖委员会在瑞典卡罗林斯卡医学院将当年的诺贝尔生理/医学奖授予了爱德华兹。

遗憾的是,时年85岁的爱德华兹因为健康原因,甚至没办法接听获奖电话。更遗憾的是,原本有机会和他分享诺奖的2人,斯特普托于1988年去世,张民觉于1991年去世。

在试管婴儿技术上,我国并未落后世界很多。1981年,中国首个人类精子库在原湖南医科大学,也就是现在的中南大学湘雅医学院建立;7年后,输卵管堵塞的甘肃人郑桂珍在北京市第三医院产下了国内首个试管婴儿郑萌珠;同年,还有2位试管婴儿在长沙诞生。

从技术上讲,试管婴儿技术发展至今已历3代:

第1代试管婴儿技术,解决的是因女性因素——比如前面说的输卵管堵塞——引致的不孕。手术内容通常和之前说的差不多,都是将患者的卵子取出,和精子在培养皿内混合让卵子受精,然后将受精卵在体外培养所产生的胚胎移植到患者子宫内孕育。第1代试管婴儿又称为常规试管婴儿。

第2代试管婴儿技术解决的是男性不孕不育问题,比如重度少弱精等。这一代采用的是一种叫作卵母细胞胞浆内单精子显微注射(ICSI)的方法,直接将精子注射入卵母细胞胞浆内,达到助孕目的。该技术由比利时医生帕勒默于1992年率先应用。4年后,在中山大学附属第一医院诞生了我国首例ICSI试管婴儿。

值得一提的是,由于在大多数不育雄性中,其不育病因是不知道的(如原发性的),用该技术治疗男性不育有可能将遗传和表观遗传疾病传给下一代。

目前这一问题尚未解决,学界关注的重点是,如何把不育雄性的遗传与表观遗传缺陷与其精液质量和生殖潜力联系起来,从而分离出高质量核DNA精子。

第3代试管婴儿技术开始应用分子生物学的研究成果,也叫胚胎植入前遗传学诊断(PGD)。在胚胎移植前,医生就会取胚胎的遗传物质进行分析,诊断是否有异常,然后筛选出健康胚胎移植,防止遗传病传递。

原理很简单,以遗传病地中海贫血为例。如果夫妇双方都携带该病基因,那么试管里孕育的,有1/4的几率是带有重症地贫基因的孩子,同时也有1/4的几率是 健康的孩子。

按照之前的技术,只能让女方先怀孕,在怀孕7-8周和4-6个月这2个阶段,分别抽取绒毛和羊水来检测胎儿是否健康,如果不健康则选择引产。这样会对女性造成很大的伤害。

通过试管婴儿技术,妇女能一次产生多个胚胎。在胚胎发育的第3天,医务人员会从每个胚胎中都挑出一个细胞来进行检测,只要知晓不同遗传病的遗传特征,,就可以对试管培育的胚胎细胞进行基因检测,选择无致病基因的胚胎植入子宫,从而避免遗传病孩出生。

也就是说,第3代试管婴儿技术不仅可以助产,还能实现优生优育。

全球首例第3代试管婴儿于何时诞生已无据可查,而在中国,首例第3代试管婴儿诞生于2011年11月,出生在上海。

虽然相应技术已经日渐成熟,但关于试管婴儿的争论从未彻底平息,而且时不时的,还会有一些科学上的“杂音”出现。

比如,美国疾病控制预防中心曾经报告,试管婴儿存在先天缺陷的可能性是普通婴儿的2-4倍、发生先天心脏缺陷的可能性是正常婴儿的2-3倍等。

此外,有人认为,从第3代试管婴儿开始,该技术已经有“基因筛选”的倾向,或许会在不久的将来愈演愈烈,最终变成从相貌、智力等方面对人类胚胎实现进行筛选,变成名副其实的设计出生的婴儿。

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责任编辑: 3976DBC

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