暫停生育:當卵子解凍時會發生什麼?

 技術進步正在推動凍卵產業的繁榮興盛,這有望讓女性無限期地延遲懷孕。但凍卵技術會如預期般好嗎?

·        麗莎·蒙迪 五月 1 2019


體外受精(試管嬰兒)設備包括用於注射藥物的注射器、培養皿、精子瓶等。  Credit: Jamie Chung

簡述

·        由於社會力量以及醫學突破,卵正在上升,使這項技術比以往任何時候都更有前途。

·        提高該過程可行性的主要進展是快速冷凍技術,該技術允許卵子在不產生冰晶的情況下冷凍,以及培育胚胎的新方法,使它們能夠在女性體外存活更長時間。

·        然而,大多數被冷凍的女性卵子仍然在冰上等待測試。沒有人知道當大多數女性決定解凍它們以希望懷孕時,它們是否如預期得好。

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活潑的黃色是健康連鎖店設計標誌,以吸引注重健康女性的首選色調。2019年,貨車開始在曼哈頓和洛杉磯繁忙的徒步區出現,這些徒步區上被向日葵籠罩。這些貨車是移動生育診所,邀請女性進入並了解如何經由凍卵來保護她們的生殖能力。貨車的側面廣告寫著擁有你的未來,你的生育能力

這些車輛是Kindbody的使者,Kindbody是一家精品生育診所,吸引經常光顧健身課程和美髮沙龍的客戶。它是提供生育服務的少數但越來越多的服裝之一,包括取出女性的卵子或卵母細胞,冷凍以備後用。由於卵子是影響女性生育能力的最重要因素之一,其質量和數量都會隨著年齡的增長而下降,因此儲存卵子有望延長女性的生育年限並延遲是否要孩子的決定。另一競爭對手,Extend Fertility表示,今天女性比以往任何時候有更多的選擇。我們又給妳一個 - 當你準備好時開始你的家庭的選擇。

精品凍卵的出現是輔助生殖技術最引人注目的最新發展之一,但不是唯一的發展,人工生殖輔助技術是幫助人們擁有他們想要的嬰兒的科學(和商業)。這些獨立的診所的存在得益於女性經濟權、風險投資支援和醫療進步的融合。推動的不僅僅是移動生育診所。凍卵在黃金標準的生育診所正在上升,例如南加州大學的診所。根據診所主任理查·保爾森(Richard Paulson)的說法,在那裡,它佔取卵週期的近40% - 其中女性給自己注射激素以刺激卵巢釋放多個卵子,然後醫生在女性麻醉時收集這些卵子。(診所另外60%的取卵週期是接受不孕症治療的女性。)

最終,這些供應商認為凍卵已經足以證明女性投資自費的醫療及藥物來下注10,000多美元的賭注是合理的(該價格不包括女性必須每年支付的儲存費)。這種信心源於過去十年在生育科學方面取得的重大突破,特別是允許醫生快速凍卵的過程。醫生在體外受精(IVF)(試管嬰兒)科學方面也取得了長足的進步 - 卵子冷凍後的過程 - 將解凍的卵子(或新鮮卵子)與精子結合在培養皿中受孕,然後培養胚胎到可以植入女性子宮內的程度。

所有這些都意味著製造嬰兒的科學發生了翻天覆地的變化,從理論上講,這顯示女性不受傳統生物時鐘的束縛。然而,在實踐中,現實情況更為複雜。女性在決定何時懷孕時,必須考慮卵子以外的其他因素,例如整體健康情況和計劃使用的精子的健康情況。這些新技術到底有多好還有待確定:診所的絕大多數冷凍卵子尚未解凍。問題仍然存在:它們是否都可行?科學真的能為以後的生育提供保障嗎?

凍卵熱潮

在一些地方,如三藩市灣區,凍卵的增加部分與附近的科技公司有關,如Facebook和谷歌,這些公司現在(並且大張旗鼓地)為員工提供生殖補助。在矽谷,凍卵已經成為謹慎的職業女性可以考慮利用的福利計劃的一部分,這是一種未來家庭組建的401k)(退休福利計劃)。這種繁榮還源於其他趨勢。一個是千禧一代對社交媒體的信任;生殖診所在InstagramTwitter上擁有強大的影響力,越來越多的傳統診所也是如此。即使是網路約會——它已經出售了希望,即經由應用程式解決人類的許多混亂問題——也產生了影響。女性對我說,與其把每次約會都看成'這是我可以嫁給的人嗎?'她們可以把它放在一邊,加州大學三藩市分校生殖健康中心主任Marcelle Cedars說。

凍卵增加也顯示公眾習慣於為產品支付月費,如NetflixZipcar。卵母細胞一旦冷凍,必須保持冷凍直到使用。在女性經歷了取卵的不容易或不便宜的過程後,她將有強大的動力繼續支付儲存費,每年可能高達500美元或1,000美元。液氮中的每批卵子都代表了診所及其投資者多年的收入來源。

但凍卵趨勢也是科學的結果。當被要求反思該領域的進展階段時,保爾森將他的思緒帶回到了體外處於起步階段的時候。第一個試管嬰兒是路易絲·布朗,出生於1978年,現在自己也是一位母親。該計劃的技術不存在,以至於醫生不得不製作自己的器皿來取卵和孵化胚胎;當已故的婦科醫生派翠克·斯特普托(Patrick Steptoe)和已故的生理學家羅伯特·愛德華茲(Robert Edwards)進行導致布朗出生的實驗時,他們將胚胎放在活兔皮膚製成的袋子中保溫。

進入1980年代,試管嬰兒患者最多只能期望10%15%的分娩率。我們能夠幫助少數人,哈佛醫學院副教授、波士頓試管嬰兒醫生艾倫·彭齊亞斯(Alan Penzias)說。但不是大多數。大多數人都失敗了。

取卵 - 受到良好保護的雌性生殖系 - 一直很困難。1980年代,基本技術得到發展和完善;起初,醫生必須進行腹腔鏡手術才能在排卵的那一刻提取單個卵子。他們學會了施用激素,這些激素可能導致卵子在更可預測的時間排卵,並用一根針刺入卵巢,從陰道中取出它們。出乎意料的是,1990年代是治療男性不育的十年。男性因素不育 - 精子緩慢或畸形或精子數量低 - 是夫妻可能無法懷孕的常見原因。長期以來,男性因素不育症的唯一治療方法是精子捐贈。然後,在1992年,比利時的科學家宣佈在使用ICSI(卵胞漿內單精子注射)後首次活產,其中將單個精子注射到卵子中。ICSI是一項顛覆性技術,可為負擔得起的夫婦治癒男性因素不孕症。

半個多世紀以來,冷凍精子幾乎是荒謬的容易,精子是剝離的DNA導彈。第一個報導的人類從冷凍精子中出生發生在1953年。對於卵子來說並非如此,卵子是體內最大的細胞之一,很難很好地冷凍。卵主要是水,這意味著可以形成冰晶,鋒利的邊緣會損壞細胞器和其他精緻的結構。多年來,冷凍卵子需要將其充分脫水,然後引入少量的冷凍保護劑,這是一種旨在防止晶體形成的防凍劑。一切都做得很慢。這個痛苦的過程大約需要兩到三個小時,愛荷華大學的胚胎學家艾米·斯帕克斯(Amy Sparks)說,她記得一點一點地降低溫度的痛苦。這項技術使1984年首次從冷凍胚胎中誕生;兩年後的1986年,第一次從冷凍卵母細胞中出生。但對於凍卵來說,冷凍仍然既困難又有害:結果通常就像你解凍霜淇淋並重新冷凍時發生的情況:冰冷的顆粒。當它解凍時,突然間這些晶體中的水無處可去,對細胞造成損害,斯帕克斯說。

然後,大約10年前,輔助生殖技術最近最重要的科學突破出現了。玻璃化 - 來自 vitrum,拉丁語為玻璃 - 是冷凍卵子(和胚胎)的速度驚人的能力。與早期方法相比,該過程涉及更多的冷凍保護劑,並直接投入液氮,從而觸發超快速冷卻,最大限度地減少冰晶的形成,並幾乎立即將卵子轉變為玻璃狀狀態。在過去的10年裡,玻璃化的影響......確實以我們無法預見的方式改變了這個領域,」新澤西州聖巴拿巴醫療中心診所主任Serena Chen (陳)說。

玻璃化類似於按下「暫停」按鈕,陳說;時機成熟時,實驗室推動播放並開始快速解凍。結果如此引人注目,以至於在2018年,美國生殖醫學學會(ASRM)的倫理委員會 - 到目前為止一直拒絕推薦社會使用該技術 - 發表了一篇論文,稱卵子冷凍對於試圖保護其未來生殖潛力的女性現在可以被認為是道德上允許的。簡而言之:卵子冷凍已成為主流。診所對冷凍卵子是否與新鮮卵子一樣可行存在分歧,但包括保爾森和斯帕克斯在內的大多數專家都表示,他們非常非常接近。毫無疑問,女性 32 歲時冷凍的卵子比 42 歲時從同一女性身上取出的新鮮卵子更好。

但即使是偉大的卵子,就像性一樣,並不總是能生孩子。Cedars向患者解釋說,他們不應該等到40歲出頭才使用冷凍卵子,因為如果它們不起作用,老式的方法可能也不會。然而,這裡有一個窘境——如果女性不能等到她們的新鮮卵子減少,那麼冷凍有什麼意義呢?

試管嬰兒大步前進

玻璃化並不是提高卵子冷凍前景的唯一進步。試管嬰兒的其他元素也取得了重大改進,例如在將胚胎移植回女性之前在實驗室中生長五天的新標準。十年前,胚胎通常在三天階段移植,當時它們僅由八個細胞組成。人類胚胎現在以「囊胚」的形式進入子宮,大約有100個細胞,這些細胞更成熟、更健壯,成功的機會更大。根據疾病預防控制中心2016年的數據,對於35歲以下的女性,在第五天移植的新鮮胚胎中有近50%導致活產,而第三天移植的胚胎中有34.4%。對於3537歲的女性,第五天的百分比為42.1,第三天為28.6

成功率也越來越高,因為實驗室現在可以密切複製輸卵管的化學環境,胚胎在自然懷孕的前五天左右。實驗室在調節氮、氧和二氧化碳的數量和濃度方面做得更好。目前的培養箱還採用了更多的固態技術,需要更少的門打開和關閉,以便胚胎可以不受干擾地休息。

將胚胎發育到囊胚階段的能力意味著胚胎學家在決定嘗試植入哪個之前可以更容易地識別出批次中最好的。這些也經由植入前遺傳選擇的過程得到改善。回到三天胚胎時代,如果科學家想要衡量胚胎的遺傳健康情況,他們必須從八個細胞團中撬出一個細胞,這是一個如此痛苦的實驗室程式,以至於斯帕克斯仍然對此感到噩夢。現在,使用鐳射從胚泡中獲取幾個細胞要容易得多,這些細胞將產生胎盤 - 比胎兒的細胞更重要的部分。

總而言之,胚胎學家冷凍和測試胚胎的能力提高相當於一個巨大的變化,彭齊亞斯說。大約10年前,冷凍胚胎的成功率比新鮮胚胎低10%現在我們發現是差不多,他說。從理論上講,提高的機率意味著,無論女性使用的是從同月取回的卵子中取出的胚胎,還是從前幾年的冷凍年份中取出的胚胎,診所一次只能移植一個胚胎,而不是過去常見的兩三個胚胎。14年來,愛荷華大學的政策是,如果一名女性年齡小於38歲,之前在診所沒有失敗的移植,並且至少有一個好的囊胚(一個五天大的胚胎),那麼就是他們得到的一切 (可成功)斯帕克斯說。這些趨勢降低了雙胞胎的患病率,尤其是三胞胎和多胞胎的患病率,對於嬰兒和母親來說,雙胞胎的懷孕比攜帶單胎的風險要大得多。在愛荷華大學,2001年的雙胞胎出生率曾經是40%;現在不到5%。根據疾病預防控制中心的數據,在全行業範圍內,涉及單個胚胎的移植比例增加了兩倍多,從2007年的12%增加到2016年的40%。同樣重要的是:新鮮單胚胎移植導致活產的百分比從2007年的21%增加到2016年的37%

這些創新僅僅是個開始。一項新發明允許插入女性陰道的裝置內孵化胚胎,而不是實驗室中的培養箱。甚至更激進的技術即將出現:例如,線粒體替代療法是一種有爭議的程式,可以經由將母親卵子的細胞核注射到沒有疾病的女性的卵子中來消除遺傳性線粒體疾病的風險,該女性的細胞核已被移除,但其線粒體仍然存在。出於對混合兩名女性DNA的擔憂,該術式在美國被禁止,但正在英國開發。保爾森說,這一天也將到來,屆時有可能使用幹細胞技術從正常身體細胞(如皮膚細胞)中製造精子和卵子。雖然這聽起來像科幻小說,但這個過程不會涉及細胞DNA的變化,因此至少,這部分比線粒體轉移更令人擔憂。有了這項技術,女性將不再需要儲存卵子。45歲的時候,你仍然可以用皮膚細胞做一個卵子,保爾森說。這聽起來很瘋狂,但40年前的試管嬰兒也是如此。「總有一天會發生的。

滴答作響的時鐘

事實上,一個女人出生時就擁有她將擁有的所有卵母細胞;隨著時間的推移,她的卵巢儲備會減少,卵子的品質也會下降。

談論這個話題一直令人擔憂。早在2001年,當ASRM發起一項部分關於與年齡相關的不孕症的廣告活動時,全國婦女組織將其攻擊為強制性和反女權主義。陳說,這種反應對女性造成了很大的傷害;年齡較大的卵子更有可能染色體異常,流產和隨之而來的悲傷的風險更高。她補充說,凍卵通常被描述為選擇性和自戀,有點像整容手術或得到一個可愛的迷你庫珀 (Mini Cooper)。」但女性面臨著許多壓力,尤其是在30多歲的時候,因為生育每延遲一年就意味著賺錢能力的提高。這不是關於女性是自私並試圖為自己的事業而努力,陳說。事實是,很多人只是沒有找到合適的伴侶。

儘管如此,仍然對最初旨在幫助癌症患者在治療期間保持生育能力的凍卵技術商業化表示擔憂。消費者教育網站FertilityIQ的聯合創始人傑克·安德森-比亞利斯(Jake Anderson-Bialis)擔心,女性沒有意識到服用激素然後取回卵子並不是一個如午餐時間簡單的事。而且仍然不能保證卵子(解凍)可活產。如果許多現在凍卵的女性後來試圖使用卵子,卻發現她們的投資失敗了,這種反彈可能是巨大的。到目前為止,生育行業的骯髒秘密是多胞胎;展望未來,安德森-比亞利斯說,如果有一個被打得鼻青臉腫的可能,那就是凍卵。他的意思是,卵子一旦解凍,卻無法存活的危險——這對凍卵的女性來說,這是一個潛在的毀滅性結果。Cedars同意一些女性過於看好(凍卵)技術。我們必須反復對患者說,'冰箱裡沒有嬰兒,'她說。'只有生孩子的(微薄)可能性。」


Pausing Fertility: What Will Happen When the Eggs Thaw?

https://www.scientificamerican.com/article/pausing-fertility-what-will-happen-when-the-eggs-thaw/

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