ЭКО: как ученые научились оплодотворять яйцеклетку и выращивать эмбрионы вне человеческого организма

Около 20% пар не могут самостоятельно завести детей по причине бесплодия. Современные вспомогательные репродуктивные технологии — такие, как экстракорпоральное оплодотворение, способны им помочь. В этом материале рассказываем, как ЭКО из фантастической мечты превратилось в реальный шанс на родительство для тысяч женщин и мужчин по всему миру.

Эксперименты на животных

Эксперименты на животных

Первая попытка экстракорпорального оплодотворения была предпринята венским эмбриологом Самуэлем Леопольдом Шенком в 1878 году. Работая с биоматериалом кроликов и морских свинок, Шенк отметил, что деление клеток происходит после добавления спермы в яйцеклетки. В 1934 году Грегори Пинкус и Эрнст Энцманн также провели эксперимент по экстракорпоральному оплодотворению на кроликах. Они утверждали, что это первая успешная беременность с использованием ЭКО, но более поздний анализ исследования показал, что оплодотворение технически произошло in vivo, а не in vitro. Они имплантировали яйцеклетку в матку кролика за двенадцать часов до полного созревания сперматозоидов, и оплодотворение фактически случилось внутри организма.

В начале 1950-х годов ученые Мин Чу Чанг в Соединенных Штатах и Колин Рассел Остин в Австралии независимо друг от друга обнаружили, что сперматозаиды млекопитающих должны провести некоторое время в органах женской репродуктивной системы, прежде чем они обретут способность оплодотворять. Открытие позволило успешно выполнить процедуру in vitro путем смешивания сперматозоидов и яйцеклеток кроликов: этот способ используется клиниками экстракорпорального оплодотворения и сегодня. Также эксперимент помог исследователям лучше изучить механизм оплодотворения.

Лапароскопия на службе ЭКО

Лапароскопия на службе ЭКО

Когда исследователи доказали, что яйцеклетки кроликов могут быть оплодотворены сперматозоидами в пробирках, британский ученый-физиолог Роберт Эдвардс из Кембриджского университета решил проверить, применим ли данный метод для человека. В ходе предварительных исследования он сделал ряд важных открытий:

  • о созревании яйцеклетки;
  • о гормонах;
  • об оптимальном моменте для оплодотворения;
  • о необходимых условиях, при которых сперматозоид может оплодотворить яйцеклетку;
  • об условиях для выживания сперматозоидов и яйцеклетки вне матки.

В результате доктор Эдвардс создал специальную жидкую среду, благоприятную для оплодотворения. И в 1969 году его усилия увенчались успехом: впервые человеческая яйцеклетка была оплодотворена в пробирке. Но дальше яйцеклетка не развивалась. Ученый предположил, что яйцеклетки, созревшие в яичниках до момента изъятия для экстракорпорального оплодотворения, будут функционировать лучше. Чтобы получить такой материал, Эдвардс обратился к гинекологу Патрику Стептоу из Олдемской больницы. Стептоу был известен тем, что широко использовал лапароскопию для обследования яичников. С помощью лапароскопа врач добыл подходящую яйцеклетку, а доктор Эдвардс добавил сперму. Оплодотворенные яйцеклетки начали делиться и в итоге образовали эмбрионы из восьми клеток — бластоциста.

Исследование стало темой активных этических дебатов. Религиозные лидеры и некоторые ученые потребовали, чтобы проект был остановлен. Несмотря на критику и проблемы с финансированием, Эдвардс и Стептоу продолжили исследования. В 1971 году они попробовали имплантировать оплодотворенную яйцеклетку пациентке, но безуспешно.

Первый ребенок «из пробирки»

Первый ребенок «из пробирки»

Лесли и Джон Браун после девяти лет неудачных попыток завести ребенка обратились в больницу, где работал Стептоу. Было проведено экстракорпоральное оплодотворение, и когда оплодотворенная яйцеклетка превратилась в бластоцисту, она была пересажена миссис Браун. 25 июля 1978 года в больнице с помощью кесарева сечения родилась здоровая девочка Луиза Браун. Первый ребенок, появившийся на свет благодаря экстракорпоральному оплодотворению.

Стеклянная емкость, где была зачата Луиза, теперь находится Музее науки в Лондоне, хотя изначально процедура проходила в обстановке секретности из-за неоднозначной реакции общества. Позже Эдвардс и Стептоу хотели предложить британской Национальной службе здравоохранения сделать ЭКО частью бесплатного медицинского обслуживания, но официальные лица испугались. И тогда доктора открыли частную клинику под Кембриджем. Женщин, желающих забеременеть, было много, несмотря на трудности:

  1. Лечение стоило дорого — 3 тысячи фунтов.
  2. Результативность не превышала 12%.

Каждые три часа пациенткам приходилось сдавать мочу на анализ, чтобы врачи могли отследить нужный момент овуляции. А после пересадки эмбриона женщинам рекомендовалось оставаться в горизонтальном положении. Вскоре в клинику начали приезжать другие врачи, чтобы освоить новый метод. В 2010 году Роберт Эдвардс получил Нобелевскую премию. Патрика Стептоу на тот момент уже не было в живых.

В Советском Союзе первый ребенок «из пробирки» родился 1986 году, процедуру проводили гинеколог Елена Калинина и эмбриолог Валентин Лукин в лаборатории, возглавляемой эмбриологом Борисом Леоновым.

ЭКО сегодня

ЭКО сегодня

Эдвардс и Стептоу проводили ЭКО в естественных циклах без гормональной стимуляции и с подробным мониторингом роста фолликулов. Современное экстракорпоральное оплодотворение по протоколу чаще всего начинается с искусственной стимуляции, чтобы созрело более одного фолликула: для ЭКО нужны несколько яйцеклеток, ведь не все эмбрионы жизнеспособны. Существует заблуждение, что препараты с фолликулостимулирующим гормоном провоцируют рак, но у ученых нет оснований так считать. Кроме того, для дальнейшего извлечение ооцитов больше не используется лапароскопия: зрелые яйцеклетки добывают с помощью пункции под наблюдением УЗИ. Затем происходит оплодотворение сперматозаидами донора: эмбрионы развиваются под контролем врачей в течение 5-6 дней. Перед тем, как перенести эмбрион в тело матери, проводится генетическое тестирование, чтобы исключить выкидыш и патологии плода. Сам процесс переноса длится несколько минут.

Этапы ЭКО:

Этапы ЭКО:

  1. Стимуляция овуляции для роста нескольких фолликулов в яичниках.
  2. Трансвагинальная пункция фолликулов под контролем УЗИ для получение зрелых яйцеклеток из фолликулов.
  3. Оплодотворение яйцеклетки вне организма матери: сперматозаиды помещаются к яйцеклеткам в специальную питательную среду в инкубатор, где поддерживается определенная температура. В инкубаторе эмбрионы растут около 5 дней до стадии бластоцисты.
  4. Перенос эмбрионов в полость матки с помощью катетера.
  5. Диагностика беременности: анализ крови и контрольное УЗИ.

Остальные эмбрионы можно заморозить, чтобы позже повторить процедуру. Криохранилища предназначены для ооцитов и сперматозоидов. Особую актуальность эта услуга приобрела во время пандемии, так как нельзя было исключать риски, что вирус может снижать мужскую фертильность (в настоящий момент известно, что COVID-19 не влияет на репродуктивную функцию у мужчин).

В 2020 году в России было проведено 60 тысяч процедур ЭКО, около половины которых привели к родам. Несмотря на высокую востребованность, этические споры вокруг экстракорпорального оплодотворения не утихают до сих пор.

 

Список использованных источников:

  1. От гормонов до эмбрионов: что нужно знать о процедуре ЭКО | Forbes Woman. URL: https://www.forbes.ru/forbes-woman/449737-ot-gormonov-do-embrionov-cto-nuzno-znat-o-procedure-eko
  2. Development of the pill'examined — Harvard Gazette. URL: https://news.harvard.edu/gazette/story/2009/04/development-of-the-pill-examined/
  3. In Vitro Fertilization. https://embryo.asu.edu/pages/vitro-fertilization
  4. Fertilization: a sperm's journey to and interaction with the oocyte. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2846064/
  5. Robert G. Edwards, 'test-tube' baby pioneer, dies at 87 — The Washington Post. https://www.washingtonpost.com/national/health-science/robert-g-edwards-dies-helped-create-in-vitro-fertilization-procedure/2013/04/10/ecb26c08-ed18-11df-a5ec-897b63259cf7_story.html
  6. Louise Brown at 40: Growing Up as the First 'Test-Tube Baby' | Time. URL: https://time.com/5344145/louise-brown-test-tube-baby/
  7. Дети из пробирки: 40 лет революционному методу ЭКО, BBC News Русская служба. URL: https://www.bbc.com/russian/features-41917248
  8. Экстракорпоральное оплодотворение — ПостНаука. URL: https://postnauka.ru/faq/61900
  9. Леонов Борис Васильевич (биография). URL: https://www.probirka.org/eko/historyeko/369-historyecoleonov
  10. Исторические вехи развития методов вспомогательных репродуктивных технологий, основанных на оплодотворении in vitro. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/istoricheskie-vehi-razvitiya-metodov-vspomogatelnyh-reproduktivnyh-tehnologiy-osnovannyh-na-oplodotvorenii-in-vitro/viewer
  11. Минздрав отчитался о росте количества родов после ЭКО на фоне невыполнения плана по числу циклов — Медвестник. URL: https://medvestnik.ru/content/news/Minzdrav-otchitalsya-o-roste-kolichestva-rodov-posle-EKO-na-fone-nevypolneniya-plana-po-chislu-ciklov.html
  12. В РПЦ разгорелся спор о греховности ЭКО — РИА Новости. URL: https://ria.ru/20210513/eko-1732105169.html
 

Вам может быть интересно

Что раздражает врача-невролога в работе

Будни врача

Среди врачей регулярно проводят опросы на тему того, что их раздражает.

Читать статью

Ученые пересадили стволовые клетки в мозг мыши, чтобы вылечить инсульт

Актуальное

Ученые из Швеции пересадили стволовые клетки кожи человека в мозг мышей с инсультом. Спустя время у больных мышей восстановилась чувствительность и моторика в пораженных зонах.

Читать статью

Инсулин: история открытия

Актуальное

Диабет — одно из самых изученных заболеваний в истории медицины. Решающую роль в появлении эффективной терапии сыграло открытие инсулина Бантингом и Бестом. Рассказываем в материале, как это было.

Читать статью

Как виртуальная реальность помогает пациентам и врачам?

Актуальное

Эта технология уже используется, чтобы обучать студентов и улучшать качество нахождения пациентов в стационаре. Вот для чего еще применяют виртуальную реальность:

Читать статью

Объявлены победители Нобелевской премии в области физиологии или медицины

Переводы

В этом году награды удостоилось исследование об осязании и восприятии температуры. Ардема Патапутяна и Дэвида Джулиуса наградили за независимое друг от друга открытие механизмов восприятия температуры, собственных движений и осязания.

Читать статью

Мигрень. Консенсусное заявление Американского общества головной боли

Актуальное

Обновленная информация о мигрени от Американского общества по головной боли

Читать статью

Дисменорея. Как улучшить качество жизни пациенток?

Актуальное

Менструации — это физиологический процесс, нормальный для каждой женщины репродуктивного возраста.

Читать статью

Диагностика и лечение аногенитальных бородавок в медицинской практике

Актуальное

Аногенитальные бородавки — это деликатная и неудобная тема даже при беседе с врачом, но статистика показывает, что эту проблему испытывает огромное количество людей хотя бы раз в жизни.

Читать статью

CRISPR. Технология, которая может вылечить наследственные заболевания, справиться с малярией и победить ВИЧ

Актуальное

Ученые считают, что CRISPR — одна из самых перспективных технологий этого десятилетия. Она позволяет изменять гены любых живых существ: растений, животных и даже человека. Предполагается, что в будущем «отредактировать» ген будет стоить 75$.

Читать статью

Достижения в аллергенной иммунотерапии бронхиальной астмы

Переводы

Актуальные рекомендации по применению иммунотерапии при бронхиальной астме. Какие методы сегодня применяют в мире, и каким пациентам подходит эта терапия.

Читать статью

3D-принтеры используют для печати лекарств. Как это устроено?

Актуальное

В 2015 году на 3D-принтере напечатали первую таблетку. С тех пор направление развивается — такой вид производства позволяет сэкономить деньги и ускорить процесс

Читать статью

Что такое капсулярная контрактура?

Актуальное

Капсулярная контрактура или капсулярный фиброз - одно из самых серьезных осложнений, возникающих после реконструкции молочных желез.

Читать статью

Комментарии: 0

или

чтобы оставить комментарий.

Мы собираем и обрабатываем пользовательские данные, в том числе файлы cookies для оптимизации сайта и подбора для Вас релевантного контента. Нажав «Принять» или оставаясь на сайте, Вы разрешаете их использование. Подробнее: Политика конфиденциальности.

Принять