1978年7月26日,世界上第一个试管婴儿路易丝-布朗在英国出生。试管婴儿现在已经35岁了,许多人已经长大了。布朗也成为一个男孩的母亲。尽管罗伯特-G-爱德华兹因发明试管婴儿而在2010年获得诺贝尔生理学或医学奖,但这项技术从一开始就存在争议,并没有因为爱德华兹的获奖而有所缓解。
加速的数字增长
一项技术的发展离不开人们的需要和社会的支持。今天,大量的试管婴儿反映了人们和社会的巨大需求。
2013年10月12日至17日,国际不孕不育协会联合会和美国生殖医学学会的年会在美国波士顿举行。在这次会议上,国际辅助生殖技术监督委员会公布了一份报告,显示目前全世界有超过500万名试管婴儿,相当于黎巴嫩和爱尔兰等国家的人口。仅从数字上看,这是一项重大的医学成就。
国际辅助生殖技术监督委员会的研究表明,1990年,全世界只有大约95,000名试管婴儿,但到2000年,这一数字上升到近100万,到2007年上升到250万。从2007年至今,试管婴儿技术为全球人口增加了约250万,并有明显的加速增长趋势。这表明体外受精(IVF)技术已成为治疗不孕症的主要手段。
1988年3月,第一个试管婴儿梦竹在中国大陆的北京大学第三医院出生。同年6月,中国第一个胚胎移植的试管婴儿罗友群在中信湘雅医院出生。目前,在中国没有关于试管婴儿数量的准确统计。多年前,中国卫生部估计,1988年至2004年期间,中国大陆有超过1万名试管婴儿出生。然而,2010年,仅湖南的一家试管婴儿机构--中信湘雅生殖与遗传专科医院,就进行了13000例试管婴儿手术,2011年这一数字上升至18000例。
到2009年,中国每个省都建立了一个生育中心,有138个机构有资格提供试管婴儿技术。据保守估计,中国的试管婴儿病例数也因此接近10万个。
从一代到四代
试管婴儿的增加意味着试管婴儿技术已经发展和成熟了。在爱德华兹发明的体外受精胚胎移植(IVF-ET)技术中,通常被称为第一代体外受精技术,精子和卵子被放置在同一介质中,以便它们能够自然结合,形成常规受精。随后是卵胞浆内注射(ICSI)技术,即把单个精子直接注射到卵子的细胞质中,这是第二代试管婴儿技术。后来,试管婴儿技术发展为胚胎移植前遗传学诊断(PGD),其目的是确保有遗传风险的不孕夫妇拥有健康的孩子,这就是为什么这项技术被称为第三代试管婴儿技术。
然而,试管婴儿技术继续在进步。近年来,医学界完善了第三代试管婴儿技术,通过全基因组测序对人工授精的胚胎进行植入前遗传学筛选(PGS)。这是对单个胚胎细胞进行植入前遗传学筛查,目的是提高怀孕率,减少高龄妇女、反复胚胎植入失败的妇女和经常流产等不孕妇女的流产风险。对于植入前遗传学诊断(PGD)和植入前遗传学筛查(PGS),在体外受精和卵胞浆内单精子注射授精成功三天后,需要进行胚胎活检。
目前,还有一种技术可以被称为第四代试管婴儿(技术)。这种技术指的是来自一个父亲和两个母亲的婴儿(3P),即含有来自两个母亲和一个父亲的遗传物质的孩子,其中一个母亲提供核DNA(主要遗传物质),另一个母亲提供线粒体DNA(次要遗传物质)。线粒体是细胞质中的一个细胞器,有自己的遗传物质,只通过母系遗传。然而,由于有些人的线粒体DNA天生有缺陷,可能导致孩子出生后出现与线粒体缺陷有关的遗传病,如肌肉无力、肠道疾病和心脏病,因此想生健康孩子的不孕家庭需要一个健康的女性提供线粒体DNA,从而导致3P婴儿的孕育和生产。
这与自然受孕相同吗?
自试管婴儿问世以来,他们面临的最大问题之一是担心他们与自然受孕的孩子一样健康和正常,这种正常包括身体、智力和情绪。出于这个原因,研究人员进行了大量的比较研究。
欧盟在2003年发表的一项后续研究表明,试管婴儿和自然受孕的孩子一样健康,他们有正常的身体、智力和情感发展以及社会技能。2009年美国的一项重要研究得出的结论与欧盟一样,体外受精儿童与自然受孕儿童之间没有明显的差异,他们长大后与其他人一样拥有好的工作和正常的家庭生活。世界上第一个试管婴儿路易丝-布朗于2004年9月4日与银行雇员韦斯利-姆林德结为夫妻。结婚后,布朗在没有任何科学辅助手段的情况下自然怀孕,并于2006年12月20日生下一个健康的男婴。仅此一点就表明,试管婴儿和自然受孕的孩子在成年后没有任何区别。
然而,其他研究并不那么乐观。一些典型的研究甚至产生了令人惊讶的结果。这使试管婴儿技术的潜在问题成为焦点。
在2006年11月5日出版的《儿科》杂志上发表的一篇文章中,芬兰研究人员雷亚-克莱梅蒂解释说,对4 559名通过人工授精受孕的婴儿和19万名自然受孕的婴儿进行的对照研究发现,通过人工授精受孕的婴儿在4岁时比正常儿童的健康状况更差,精神疾病(如自闭症)的发生率更高。
2008年,美国疾病控制和预防中心的流行病学家Jennita Reefhuis和其他人在11月的《人类生殖》杂志上发表文章说,试管婴儿比正常婴儿有出生缺陷的可能性高2到4倍。例如,与正常婴儿相比,试管婴儿有先天性心脏缺陷的可能性要高两到三倍,有唇裂的可能性要高两倍,有先天性胃肠道缺陷的可能性高四倍。
来自瑞典隆德大学的Bengt Kallen和其他人于2010年8月在《美国儿科杂志》上发表了一项大型研究的结果,显示试管婴儿在幼年时患癌症的风险比正常儿童高42%。研究人员分析了超过26,000例试管婴儿的数据。
2013年,汉森-M。来自西澳大利亚大学和其他人在《人类生殖新进展》杂志上发表的研究报告指出,他们将1978年至2012年间出生的92 671名IVF婴儿与387 060名自然受孕的婴儿进行比较后发现。前者的出生缺陷风险相对较高,相对风险比(RR,也称为比率比)为1.32,而主要的出生缺陷(先天性心脏缺陷、先天性脑积水、神经管缺陷、唇腭裂、先天性听力缺陷、唐氏综合症等。 ]的相对风险较高,为1.42。RR大于1表示出生缺陷与试管婴儿之间存在正相关,且风险随着数值的增加而增加;RR小于1表示出生缺陷与试管婴儿没有关系。
这些研究表明,试管婴儿似乎比自然受孕的孩子有更高的疾病风险。
没有确凿的证据表明癌症发病率更高
尽管一些研究得出结论,试管婴儿患这种或那种疾病以及出生缺陷的风险较高,但这些研究的作者也很谨慎,他们说不能确定试管婴儿的问题是由于技术的原因还是由于精子和卵子本身的质量。
关于试管婴儿是否有较高的癌症风险问题,例如瑞典隆德大学的本格特-卡伦也承认,试管婴儿的高癌症风险可能与人工授精程序本身无关,而是与不孕妇女,即不孕症本身有关,或者与婴儿早产和低出生体重等生产并发症有关。
现在一项新的研究证明,试管婴儿的癌症风险并不比自然受孕的孩子高。伦敦大学学院(英国)的Alastair G. Sutcliffe等人在2013年11月7日的《新英格兰医学杂志》上发表的一项新研究表明,试管婴儿这种辅助生殖技术并不增加儿童患癌症的总体风险。
研究人员研究了1992年至2008年期间通过试管婴儿出生的10万多名英国儿童,并将他们与英国国家儿童肿瘤数据库的数据进行了比较。 与自然受孕的儿童相比。
然而,研究人员发现,试管婴儿的肝母细胞瘤和横纹肌肉瘤的风险略有增加。然而,这两种肿瘤是相对罕见的儿童肿瘤,试管婴儿患这两种肿瘤的绝对可能性很低。例如,每100万个试管婴儿中只有6个可能发展为肝母细胞瘤。研究人员还承认,他们不确定这两种肿瘤在试管婴儿中的风险略微增加是由于试管婴儿技术还是由于低出生体重或父母不育等因素造成的,或者说这只是一种巧合。
显然,Sutcliffe等人的研究是针对隆德大学的Benguet-Carron等人2010年的一项研究。然而,后一项研究的样本刚刚超过26000个试管婴儿,而萨特克利夫等人的研究样本超过100000个儿童。就样本量而言,Satcliffe等人的研究比Benguet-Kallen等人的研究大四倍,因此,结论更加可信。
一些研究还发现,与自然受孕的婴儿相比,试管婴儿在三岁以后患癌症的风险往往会降低。Sutcliffe和其他人将在未来五年内继续监测这些儿童,看看随着儿童年龄的增长,患癌症的可能性是增加还是减少,这将使这项研究更有说服力。然而,这些结果足以打消人们的疑虑,特别是那些使用试管婴儿的家庭和那些想使用这种技术生育后代的人。
患自闭症的风险略高
试管婴儿对自闭症的易感性主要与第二代试管婴儿技术,卵胞浆内单精子注射(ICSI)有关。英国人类生育和胚胎学管理局(HFEA)的负责人Lisa Yadan最近指出,ICSI技术的使用过于频繁,所以通过这种技术出生的男婴很可能有较低的精子数量。
现在,人们喜欢选择ICSI技术,因为它在操作和程序方面比较容易,而且比标准的体外受精技术有更高的成功率,后者的成功率大约为30%和25%。在英国,有一半的不孕夫妇选择这种技术,而在北美和欧洲,这一比例高达90%至95%。然而,如此大规模地使用这种技术是令人担忧的。
这种担忧确实是有根据的。2013年7月3日出版的《美国医学会杂志》上,来自伦敦国王学院伦敦精神病学研究所的斯文-桑丁等人发表的一篇论文表明,ICSI技术与儿童智力迟钝和自闭症的风险增加有关。在这项研究中,研究人员分析了1982年至2007年超过250万名儿童的出生记录,并跟踪这些儿童直到2009年,即临床诊断为自闭症或智力障碍的时候。在这250多万名儿童中,有1.2%(30 959名)是利用试管婴儿技术出生的;6 959名被诊断为自闭症的儿童中有103名是利用试管婴儿技术出生的;15 830名被诊断为智障的儿童中有180名是利用试管婴儿技术出生的。
然而,在解释她的研究结果时,桑丁说,当多种试管婴儿治疗方法被结合在一起考虑时,没有发现自闭症的总体风险增加,但发现智力障碍的风险有小幅增加。当单独考虑不同的试管婴儿治疗方法时,发现传统的试管婴儿是安全的,但当试管婴儿与ICSI结合时,孩子出现智力迟钝和自闭症的风险增加。
使用ICSI技术孕育的后代发生智力低下和自闭症的风险增加,其原因是什么?桑丁说,在目前的研究中,不可能确定ICSI技术与使用该技术孕育的后代的智力残疾和自闭症风险增加有关的确切机制。英国人类生育和胚胎学管理局的亚丹也表示,目前还无法确定使用ICSI技术生产的成年男性婴儿的生殖问题的原因。在Yadan的研究中,所有接受过男性不育症治疗的患者都被选为ICSI。从遗传学的角度来看,如果孩子的父亲有生育障碍,孩子将来的生育能力也有可能与正常人不同,这只是因为遗传,而不是因为ICSI技术。为了揭开这个谜团,研究人员将需要在未来进行更彻底的研究。
然而,亚丹研究中的情况可能提供了一些线索,表明人们还没有真正理解自然繁殖的规律和奥秘。由于ICSI用于治疗男性不育症,医生可以简单地用细玻璃针取出一个精子并直接注入卵子。这种程序模仿了自然的生殖过程,但却是一种变化,甚至是一种革命性的变化,因为这种技术可以防止精子竞争。
在自然繁殖中,数以千万计的精子必须相互竞争,然后才有一两个好的精子克服障碍,与卵子结合,成功受精并产生胎儿。任何由自然界创造的生命
然而,在ICSI技术中,只有一个精子被随机选择与一个卵子结合,这显然违反了自然状态下的 "竞争点 "原则。由于在自然状态下没有竞争,也不赞成选择,所以在胚胎形成后出现问题并不是巧合。
3P婴儿的问题
从上述研究结果来看,第一代试管婴儿的风险较低,但第二代(通过ICSI怀上的后代)的风险较高。最近一项新的研究发现,第四代试管婴儿(3P婴儿)的风险也较大。
3P婴儿的功能是用来自捐赠卵子的健康线粒体取代母亲有缺陷的线粒体,因此这样的试管婴儿有来自两个母亲的遗传物质,一个是线粒体DNA,另一个是核DNA,后者占主导地位,因此婴儿接受来自母亲、父亲和第二个母亲(妇女)的线粒体的遗传信息。然而,这也意味着父母双方的线粒体DNA和核DNA之间可能存在不匹配,两者之间存在着相互作用和影响。
英国谢菲尔德大学的Klaus Reinhardt等人在2013年9月20日出版的美国《科学》杂志上发表文章称,英国在线粒体替代(3P婴儿)方面处于世界领先地位,但混合DNA有潜在的有害副作用。他们对果蝇的研究表明,核与线粒体遗传信息的不匹配会对后代的生育能力、学习和行为产生影响。虽然这只是一项动物研究,但莱因哈特指出,在此之前,将用正常线粒体替换有缺陷的线粒体以产生后代与更换摄像机中的电池相比,有点夸张。
然而,由英国人类生殖和胚胎学管理局任命的评估线粒体替代技术安全性的专家小组认为,线粒体和核DNA不匹配的风险可以忽略不计。该小组的罗宾-洛弗尔-巴奇教授认为,人类有广泛的线粒体和核DNA,因此错配的影响将是表面的。研究线粒体替代疗法的英国纽卡斯尔大学的Doug Turnbull教授同意线粒体和核DNA之间的不匹配是一个潜在的风险,但没有达到Reinhart等人描述的程度。
然而,研究人员认为,应该对3P婴儿做进一步的安全测试,而且长期随访也很重要。还必须让想要使用这种技术来孕育后代的不孕不育夫妇仔细权衡风险和利益。
随着技术的发展和更多试管婴儿的孕育,与试管婴儿有关的问题似乎也在增加。然而,通过人工生殖技术孕育的孩子出现的问题反映了这样一个事实:人类对自然生殖过程的理解还不足以完全复制它。只有通过深入了解自然繁殖的过程和规律,使人工繁殖更接近自然繁殖,更符合生命进化中的自然选择原则,人工繁殖才能产生更健康、更好的后代。