“神說,我們要照著我們的形像,按著我們的樣式造人,使他們管理海裡的魚.空中的鳥.地上的牲畜.和全地.並地上所爬的一切昆蟲.神就照著自己的形像造人,乃是照著他的形像造男造女.”(創世紀1:26-27)
自古以來,傳宗接代一直為人類的社會延續繼起之生命所重視.而同時,有大約十分之一的夫妻正為著不孕症所苦.1978年,一項偉大的研究替這些求子若渴的夫妻們帶來了曙光.本年度的諾貝爾生醫獎,頒給了英國學者羅伯特.愛德華(Robert Edwards);他創立了人類「試管嬰兒胚胎植入(In vitro fertilization)」方法,並成功的讓全球第一例試管嬰兒順利誕生.
動物實驗
最早,在1880年,美國科學家S.L.Schenk便試著研究出哺乳動物的體外受精,但技術尚未成熟.而在1930年代,另一位美國生物學家平克斯(Pincus)著手於兔子的卵子成熟周期,並成功的達成兔子的人工受精.在當時,他們認為同樣的方式應該可以用在人類身上複製,因此影響了後續的學者嘗試應用於製造人類的試管嬰兒,結果卻失敗了. 而世界上最早的哺乳動物體外受精,培養出第一個試管動物—兔子,是一位華裔科學家張明覺(M.C.Chang)在1959年完成.1952年,愛德華結束二次世戰的軍旅生涯後,接連在班格的威爾斯大學(University of Wales,Bengor)以及蘇格蘭的愛丁堡大學(Edinburgh University,Scotland)攻讀博士學位.他致力於研究鼠類的胚胎發育過程,嘗試著幫老鼠完成人工授精(artificial insemination)進而研究鼠類胚胎的染色體變化.然而,老鼠的排卵時間經常在半夜,所以愛德華必須整晚待在實驗室就只為了等待這一刻.為了改善這樣的情況,就必須想辦法控制老鼠的排卵周期.來自美國的學者Alan Gates,利用注射Gestyl(從懷孕的母馬血中得到促濾泡成熟激素)以及Pregnyl(人類絨毛膜激素)來作老鼠的誘導排卵.這對愛德華而言無疑的是項福音.之後,愛德華便與當時研究老鼠生長激刺的學者Ruth Fowler(後來成為他的夫人)成功的研究出老鼠的誘導排卵方法與胚胎植入.這項發現,激起了愛德華對於生殖醫學的興趣並讓他聯想到運用在綿羊或甚至人的身上.
體外培養
1958年,愛德華成為倫敦英國國家醫學研究所(National Institute for Medical Research)正規科學家,並專心致力於研究人類受孕變化.但要怎樣才能取得人類的卵子呢?透過一位在Edgare General Hospital的婦產科醫師Dr. Molly Rose合作,利用幫罹患多發性卵巢症候群(polycystic ovary syndrome)病人的作部分卵巢切除術的同時,取得一小部分卵巢切片來萃取卵子,這開啟愛德華與臨床醫師合作的第一步.然而,最初的兩年,他試著利用體外培養來讓卵子成熟,但一直都面臨失敗.後來發現,人類卵子成熟的時間與兔子截然不同,這也證實了當時Pincus的理論錯誤之處.長時間觀察的結果,愛德華也得到一個結論:人類排卵的時間點,在LH(leuteinising hormone)大量釋放或者是注射hCG(human chorionic gonagotropin)後37小時發生.對於觀察以及體外培養卵子有了進一步的心得後,愛德華開始研究體外受精的方法.相似的時間,因為有M.C.Chung完成第一隻試管動物的成功經驗,愛德華有了一些概念.他甚至設計一種方法來研究人類精子的活動能力:利用一個內襯含有微孔內膜的小腔室裝滿精子,置入一些正好在排卵期的婦女子宮內,隔夜後觀察期變化.但後來發現受精失敗,甚至還因為這些小腔室造成子宮內膜的發炎反應.之後,愛德華回到劍橋大學,偶然的在The Lacet期刊上讀到一篇由Dr. Patrick Steptoe發表的腹腔鏡(laparoscopy)研究文章.派屈克醫師認為,藉由腹腔鏡可以執行某些卵巢輸卵管的手術並觀察到人體內各器官的情形.愛德華認為,這樣的手術可以運用在擷取卵巢的組織上,甚至,可以在排卵前從卵巢濾泡中取出卵子.於是他很快的連絡上派屈克並展開了他們的合作.幸運的,這些取出的卵子在經過培養後,成功的與離心過的精子達成體外受精!這無疑是一項成功又令人雀躍的事情.讓愛德華離臨床上對於不孕症患者的應用更進一步.
瓶頸
(圖片擷取自網路)
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