科技進步不僅讓體外受精(IVF)變得更安全有效;它們也從根本上改變了我們對自身繁殖的思考方式。

科技正在改變我們生育下一代的方式。發明IVF的科學家們的開創性工作,促成了1978年首位「試管嬰兒」的誕生。從那時起,我們已經走了很長很長的路。

本週,我一直在撰寫一篇關於IVF技術前沿及其未來發展的文章。想像一下人工智慧(AI)和機器人,以及潛在的基因編輯胚胎。

我的報導也讓我思考,過去五十年間取得了多麼巨大的進步。臨床醫生們改善了荷爾蒙療法。胚胎學家們想出了在實驗室中培養胚胎更長時間的方法。如今的IVF診所提供多種胚胎基因檢測。

近年來,我們聽說了帶有三人DNA的嬰兒誕生、透過「行動IVF」誕生的嬰兒、來自數十年前胚胎的嬰兒,甚至還有藉助注射精子的機器人「受孕」的嬰兒。

這項技術也產生了巨大的社會影響。它使得家庭結構發生了變化,並為準父母提供了更多的生育選擇。因此,本週讓我們來探討那些徹底改變了生育方式的技術。

波士頓IVF的生殖內分泌學家Alan Penzias,自1990年代初期以來一直在IVF領域工作。在那個時代,他在耶魯大學的實驗室會收集一個人的卵子,進行受精,並培養兩天的胚胎,直到胚胎有兩到四個細胞。

那時,胚胎在體外無法存活更長時間,因此會在那時被植入子宮。所有胚胎都會被植入。即使總共有五個胚胎。他說,一般健康患者的活產率預計為12%至15%。

接著Penzias聽說其他團隊能夠培養胚胎三天。「我們當時想,不行,這不可能,」他回憶道。他得知科學家們透過調整培養基——胚胎生長的營養豐富的液體——達成了這一點。

這些三天大的胚胎,大約有六到十個細胞,似乎更有可能成功活產。Penzias說,培養胚胎更長時間的團隊,在類似的患者群體中,成功率攀升至25%。他又一次難以置信。「我們以為他們在編造,」他說。

此後多年,團隊對培養基進行了更多改進。如今,大多數IVF胚胎會培養五到六天——此時它們已有80到100個細胞。培養過程有點像壓力測試——能夠存活到第六天的胚胎,通常更有可能發育成為健康的嬰兒。

在同一時期,其他技術的進步也為我們如何處理這些胚胎開闢了更多選擇。科學家們發現他們能夠冷凍胚胎並在以後使用。十多年前,診所轉向了一種「玻璃化」方法,將胚胎快速冷卻至玻璃狀狀態。玻璃化後的胚胎在冷凍和解凍後更可能存活,因此這種方法迅速普及。

結果是,醫生不再需要一次植入多個胚胎。這降低了患者懷有雙胞胎或三胞胎的可能性,而雙胞胎或三胞胎會增加懷孕併發症的風險。

玻璃化技術也以其他方式使IVF更安全,包括讓患者在生育治療之間有時間緩衝。IVF第一階段使用的荷爾蒙療法旨在增加可收集的成熟卵子數量。這些療法帶有卵巢過度刺激症候群(OHSS)的小風險,在罕見情況下可能危及生命。能夠冷凍所有胚胎並在以後使用,被認為能讓身體有機會從荷爾蒙治療中恢復,並降低OHSS的風險。

由於診所現在能夠培養胚胎長達一週,他們可以取出約100個細胞中的幾個,在冷凍胚胎前送去進行基因檢測。接受IVF的人可以在決定植入哪個胚胎之前,獲得所有胚胎的基因報告。(不過值得注意的是,這些檢測技術並不完美。)

「這些是真正激進的改變,而我們卻習以為常了,」Penzias說。

這些技術也改變了IVF的功能。曾經用於治療不孕症的IVF,現在被用於保存生育力。希望延遲生育的人可以選擇冷凍他們的卵子或胚胎,並在以後使用。他們可能會選擇在一年後植入一個胚胎,幾年後再植入第二個。Penzias說:「我們能夠賦予女性更多的生育選擇權,並從單一的IVF週期中獲得更多的生育價值。」

即將接受可能損害睾丸或卵巢的癌症治療的人,也可以選擇提前儲存他們的卵子或精子。科學家們甚至能夠保存卵巢和睾丸組織的碎片,並在以後重新植入,使接受者能夠生育健康的嬰兒。

如今,比以往任何時候都更多的人能夠獲得安全的IVF選項,這些選項提供了多種通往父母之路。這些選項看起來將會擴展。但如果你想了解更多關於AI和IVF機器人的資訊,你必須閱讀本週的故事,在這裡!

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科技如何徹底改變了生育方式:從試管嬰兒到基因編輯的演進