科学网—一路坎坷的人类体外受精技术

编辑:薄荷绿℡ 2019-07-29 11:37:40
爱德华兹领导了从基础性发现到今天成功的体外受精治疗的全过程,一个全新医学领域诞生了,他的贡献代表了现代医学发展的一个里程碑。 诺贝尔奖评审委员会在新闻通报中作上述表示。□本报记者 王丹红10月4日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,将2010年度诺贝尔生理学或医学奖授予英国生理学家罗伯特 爱德华兹,以表彰他在开创人类体外受精治疗领域中作出的杰出贡献。然而,作为今年诺贝尔生理学或医学奖的唯一获得者,85岁的爱德华兹已经病重,不能接听诺贝尔评审委员会告知其获奖消息的电话。爱德华兹夫人对诺贝尔奖评选委员会的戈兰 汉松说,这个消息让她非常高兴,而且确信爱德华兹也会很高兴。在体外受精技术即试管婴儿技术的开发中,爱德华兹有一个长达20年的重要合作者:帕特里克 斯特普托医生,然而,他已于1988年逝世,无缘诺贝尔奖。2001年,美国的拉斯克基金授予爱德华兹拉斯克临床医学奖。在2001年10月出版的《自然 医学》期刊上,爱德华兹发表了题为《通向人类体外受精技术的坎坷之路》的文章,讲述了自己从事这项研究的心路历程。从博士研究开始爱德华兹1925年出生于英国曼彻斯特,在第二次世界大战中服完兵役后,他到威尔士大学和爱丁堡大学学习生物学,并于1955年在爱丁堡大学获博士学位,其博士论文主题是:小鼠胚胎发育。 20世纪50年代早期,在爱丁堡大学读博士学位时,我第一次有了人类体外受精技术的想法。 他在《自然 医学》的文章中说, 我的导师是艾伦 比堤博士,我的研究是基于他改变小鼠胚胎染色体补充物的工作 诱导未成熟小鼠排卵子,并将它们与成年雄性小鼠配对,再将胚胎移植到成年小鼠体内,生产出大量的正常后代。 他在爱丁堡大学的研究取得了令人难以置信的成果。另外一位博士生露丝 福勒(Ruth Fowler)决定和爱德华兹共同试验荷尔蒙对成年小鼠生育的影响,两人后来结为夫妻。当时,爱丁堡大学的另一位发育学教授康拉德 瓦丁顿正在与教会的高级牧师讨论伦理和遗传学问题。 当伦理问题对我未来关于人类受孕的工作产生巨大影响时,瓦丁顿教授的做法给我提供了无价之宝。 30多年后,爱德华兹在《自然 医学》的文章中说。博士毕业后,爱德华兹到美国加州理工学院待了一年,他说: 这一年让我从纯科学转向了生物医学。 1958年,他应邀回到英国,在伦敦的英国国家医学研究院工作,这时的他日益坚定从事人类体外受精的研究,他开始收集外科手术中取出的卵巢组织,设想从中采取未成熟的卵母细胞,将它们在试管中培育成熟并受精,再将这些胚胎植入不育妇女体内,帮助她们怀孕。他开始接触可以合作的妇科医生,但部分医生认为他的想法荒谬可笑,最后,曾经为他两个女儿接生的妇科医生Molly Rose同意偶尔提供人体卵巢组织。他在美国乌斯特实验生物研究所的格雷戈里 平卡斯及其合作者的论文中了解到:兔子和人类卵母细胞在试管中的成熟时间不超过12小时。他匆忙开始应用这一研究成果,却发现来自老鼠、仓鼠、山羊、奶牛、恒河猴、狒狒以及人类的卵母细胞不能在12小时内成熟。在令人失望的两年后,他终于在罗斯医生提供的人类卵巢组织中采取到几个卵母细胞,这一次,他耐心等待了18个小时,仍然发现卵母细胞核没有任何变化;在另外3个卵母细胞的试验中,他等了25个小时,终于发现了 美丽的染色体交叉期的丝球期 ,他说: 平卡斯的错误花了我两年的时间。 不久后,他应邀到英国格拉斯哥大学合作1年,研究早期胚胎的细胞分化。 这是精彩的一年。 他说, 在格拉斯哥,第一个人类卵母细胞在37个小时内在试管中成熟,并发育到拥有极细胞的第二阶段。 剑桥大学呼唤他回去。他和同事发现,奶牛、山羊、猪和猴子的卵母细胞都能够在试管中成熟;而且无论在体内还是体外,猪卵母细胞的成熟均需要37个小时,与人类的卵母细胞一样!研究到这一阶段,与临床医生的合作成为关键,在美国约翰霍普金斯大学的6个星期中,他和合作者发现原核在试管中受精的人类卵母细胞形成了,同样的结果在回到剑桥的实验中得到了重复。他们最终发现:低pH值的媒介加上其他因素,有利于人类卵子的受精。1969年,爱德华兹和同事第一次在试管中让一个人类的卵子受精,但所形成的胚胎因太脆弱而没有成活。从基础实验到临床医学爱德华兹开始寻找能通过微小外科手术抵达人类卵巢的临床医生。1968年,他找到了英国奥尔德姆地区综合医院腹腔镜技术专家帕特里克 斯特普托, 他是当时世界上精通这一方法的专家,能轻松地从卵泡中取出卵母细胞 。于是两人组成团队,研究人类体外受精技术。诺贝尔评奖委员会在文章中说: 与爱德华兹合作,让斯特普托成为一名临床医生,他将体外受精技术从试验发展为实用临床医学。 谈到合作之初时,爱德华兹在《自然 医学》的文章中写道: 我们仔细讨论了程序中的细节和安全性,以及其中的伦理问题。我们同意平等合作、仔细从事我们的工作,如果患者或儿童出现任何危险,则停止工作,但不会因模糊不清的宗教或政治原因而停止。我们合作了20年,直到他去世。他教会我医学知识。 两人的合作如此顺利,爱德华兹在试验中看到了人体卵母细胞受精、发育成胚胎,以及分化成两个、4个和8个细胞的胚胎,发育9天后的胚胎 伦理学家们开始谴责他们,预测他们会培育出畸形婴儿、误导不育夫妇,将他们工作的本意误读为获取人类胚胎以从事研究,甚至对他们的研究进行恶意攻击。多个宗教领袖、伦理学家和科学家要求停止这个项目。爱德华兹采取的措施是迎接怀疑:他直接启动了体外受精的伦理争论。他还找到了一个新朋友:英格兰教会的资深伦理学家戈登 邓斯坦。他说: 邓斯坦对体外受精的科学和医学知识的了解,超过了那个时代的绝大多数科学家和临床医生,他自学了治疗不育症新方法的细节,他在1974年出版的《伦理的骗局》(Artifice of Ethics)一书中,用了4章的篇幅介绍体外受精技术的科学、医学问题,并剖析了其中的伦理问题。 到了将试管中受精的胚胎植入母体的时候了。在与剑桥大学和奥尔德姆市达成伦理一致意见后,爱德华兹和斯特普托在剑桥附近的新市医院中开了一家临床诊所 伯恩霍尔诊所。然而,1971年,英国医学研究理事会拒绝为他们提供资助。受益于一个私人捐赠基金的支持,他们的工作得以继续,奥尔德姆市当局最终将伯恩霍尔诊所变成世界上第一个体外受精诊所。在同事的协助下,爱德华兹仔细评估了出现畸形婴儿的风险。1972年,他们开始了胚胎移植研究。爱德华兹假设,人类胚胎的移植成功率应该与实验室和农场动物的成功率相当,但现实让他明白:人类胚胎的移植成功率只有20%。第一例胚胎移植后的成功怀孕让他们兴奋不已,但因为胚胎异位而不得不在11周后将之去除。1978年7月26日,在伯恩霍尔诊所,在几百个媒体记者的包围下,世界上第一个试管婴儿路易丝 布朗足月出生,消息传遍世界。 路易丝 布朗的出生是一个历史性事件。 诺贝尔评奖委员会写道, 体外受精从幻想成为现实,一个新的医学时代开始了。 我唯一的遗憾 然而,布朗出生后,英国政府仍然没有提供支持,他们的工作停顿了两年半,在斯特普托于1988年去逝前,他一直是伯恩霍尔的医学主任,而爱德华兹担任诊所的研究部负责人,直到退休。在研究的同时,报纸上持续出现有关道德伦理的争论,爱德华兹甚至在一天的时间里向伦敦高等法院提出8个诽谤诉讼,他赢了所有的官司,然而,在几年的时间里,与此相关的法律工作和由此而来的担心让研究受到了影响。反对之声还来自内部。在伦敦举行的一个临床会议中,斯特普托受到同行的强烈批评和孤立。剑桥大学的再生科学教授马丁 约翰逊是爱德华兹的第一个博士生,他在回忆20世纪六七十年代的气氛时说,当时社会上对人口过多的关心超过了不育症的: 那时人们普遍不了解不育症患者个人的痛苦。我记得,当时剑桥的著名科学家也告诉我们:我们的博士导师发疯了。在茶室里,因为不同意我们的工作,常有人拒绝和我们说话。 然而,约翰逊被爱德华兹的想法深深击中: 他鼓舞人心又有远见。 《纽约时报》的文章指出,如今,在发达国家,经体外受精出生的婴儿占整个出生率的3%。2003年7月26日,世界第一例试管婴儿诞生的庆祝会在伯恩霍尔诊所举行,爱德华兹说: 路易丝出生的意义如此之多。第一次,科学和医学以最决定性的方式进入人类受孕领域 我唯一的遗憾是帕特里克 斯特普托今天不能和我们在一起。从合作开始,尽管经过那个时代的一些困难,我们表明两个学科可以合作,并将最好的提供给对方。 他补充道, 请允许我对那些接受体外受精但最终失败的夫妇表示同情,我们已经降低了失败率,但我们必须继续努力提高成功率。 诺贝尔奖评奖委员会写道: 来自世界各地的妇产科医生和细胞生物学家们在伯恩霍尔诊所接受训练,人类体外受精技术也不断得到改进。今天,体外受精技术是全世界确立的治疗方法,这种方法经历几次重大提高,比如单个精子可通过显微注射直接注入培养液中的卵子。体外受精技术提高了对不育男性的治疗。而且,符合体外受精技术的成熟卵子可以通过超声波检测。体外受精技术是安全有效的,20%~30%受精卵可以发育成长为婴儿。 经过近60年的耕耘,爱德华兹荣获诺贝尔奖的桂冠。然而,伯恩霍尔诊所现任主任、爱德华兹的长期同事迈克 麦莱米博士说: 不幸的是,他目前已不能明白今天所获得荣誉的意义。他对过去的事情记得很清楚,但不记得现在的事情了。 《科学时报》 (2010-10-13 A2 本周聚焦)

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