ในปี คศ. 1978 หลุยส์ บราวน์
กลายเป็นทารกคนแรกของโลก ที่เกิดจากการปฏิสนธิในหลอดแก้ว หรือ IVF
การกำเนิดของเธอ ได้ปฏิวัติแวดวงเวชศาสตร์การเจริญพันธุ์
เพราะประมาณหนึ่งในแปดของคู่สามีภรรยา
ที่มีปัญหามีบุตรยาก
และคู่ชายรักชาย หญิงรักหญิง พ่อแม่เลี้ยงเดี่ยว
ที่มักต้องการความช่วยเหลือทางการแพทย์ เพื่อให้มีบุตร
ความต้องการเด็กหลอดแก้ว จึงเพิ่มสูงขึ้นมาตลอด
เด็กหลอดแก้วมีเยอะมาก ทารกมากกว่า 5 ล้านคนเกิดมาด้วยเทคโนโลยีนี้
เด็กหลอดแก้วเกิดขึ้นได้จากการเลียนแบบ การออกแบบอันชาญฉลาดของการสืบพันธุ์
เพื่อที่จะเข้าใจถึงการทำเด็กหลอดแก้ว
เราต้องพิจารณาขั้นตอนตามธรรมชาติ ในการสร้างทารกก่อน
เชื่อหรือไม่ว่า ทั้งหมดมันเริ่มต้นที่สมอง
ประมาณ 15 วันก่อนการปฏิสนธิจะเกิดขึ้น
ต่อมใต้สมองส่วนหน้า จะหลั่งฮอร์โมนกระตุ้นฟอลลิเคิล (FSH)
ชึ่งจะทำให้ฟอลลิเคิลจำนวนหนึ่งในรังไข่สุก
และนั่นจะทำให้เกิดการหลั่งเอสโตรเจน
แต่ละฟอลลิเคิลมีไข่หนึ่งฟอง
และโดยทั่วไปแล้ว จะมีเพียงฟอลลิเคิลอันเดียวที่จะโตเต็มที่
ขณะที่มันเติบโต และหลั่งเอสโตรเจนออกมาเรื่อยๆ
ฮอร์โมนนี้ไม่เพียงแต่จะช่วย ประสานการเติบโตและการเตรียมตัวของมดลูก
มันยังสื่อสารกับสมองว่า ฟอลลิเคิลเจริญดีแค่ไหนแล้ว
เมื่อระดับเอสโตรเจนสูงพอ
ต่อมใต้สมองส่วนหน้าจะปล่อยฮอร์โมน ลูทิไนซิ่ง (LH) ปริมาณสูงมากทันที
ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการตกไข่
และทำให้ฟอลลิเคิลแตกออก ปล่อยไข่ออกมา
เมื่อไข่ออกจากรังไข่
มันจะถูกนำไปที่ท่อฟอลลาเปียน ด้วยฟิมเบรียที่เหมือนนิ้วมือ
ถ้าไข่ไม่ถูกผสมพันธุ์ด้วยสเปิร์ม ภายใน 24 ชั่วโมง
ไข่ที่ไม่ปฏิสนธินี้จะตาย
และระบบทั้งหมดก็จะเริ่มต้นใหม่
เตรียมตัวที่จะสร้างไข่ฟองใหม่ และเยื่อบุมดลูกในเดือนต่อมา
ไข่เป็นเซลล์ที่ใหญ่ที่สุดในร่างกาย
และถูกป้องกันด้วย เปลือกน้ำตาลหนาๆ ภายนอก
และโปรตีนที่เรียกว่า โซนา เพลลูซิดา (zona pellucida)
โซนานี้ป้องกันไม่ให้สเปิร์มเข้าไปผสม มากกว่าหนึ่งตัว
สเปิร์มเป็นเซลล์ที่เล็กที่สุดในร่างกาย
ผู้ชายใช้เวลาสองถึงสามเดือน ในการสร้างสเปิร์ม
และกระบวนการนี้เกิดขึ้นตลอดเวลา
การปล่อยสเปิร์มระหว่างการมีเพศสัมพันธ์ จะมีสเปิร์มออกมามากกว่า 100 ล้านตัวต่อครั้ง
แต่แค่ประมาณ 100 ตัวเท่านั้น ที่สุดท้ายแล้วจะเข้าไปใกล้ๆ ไข่ได้
และเพียงตัวเดียวเท่านั้นจะประสบความสำเร็จ ทะลุผ่านเกราะโซนา เพลลูซิดาไปได้
เมื่อการปฏิสนธิสำเร็จ
ไซโกตจะเริ่มเจริญเติบโตไปเป็นตัวอ่อนทันที
และใช้เวลาประมาณสามวัน ในการไปถึงมดลูก
ที่นั่น มันใช้เวลาอีกประมาณสามวัน
ในการเกาะติดแน่นกับเนื้อเยื่อ ที่บุอยู่ภายในมดลูก
เมื่อฝังตัวแล้ว เซลล์ที่จะกลายเป็นรก
หลั่งฮอร์โมนที่ส่งสัญญาณไปยัง ฟอลลิเคิลที่ทำให้เกิดการตกไข่
ว่ามีการตั้งครรภ์ที่มดลูก
นี่จะช่วยให้ฟอลลิเคิลที่ตอนนี้เรียกว่า คอปัส ลูเตียม (corpus luteum)
ไม่สลายไปตามธรรมชาติ ตามวงรอบของประจำเดือน
คอปัส ลูเตียม ผลิตฮอร์โมนโปรเจสเทอโรน
ที่จำเป็นเพื่อให้การตั้งครรภ์ดำเนินไปได้ จนถึงสัปดาห์ที่หกหรือเจ็ดของการปฏิสนธิ
เมื่อรกพัฒนาขึ้นแล้วและทำหน้าที่แทน
ไปจนกระทั่งทารกเกิดออกมา ประมาณ 40 สัปดาห์ให้หลัง
เอาล่ะ ตอนนี้คุณจะผลิตทารก ในห้องทดลองได้อย่างไรล่ะ
ในผู้ที่ทำเด็กหลอดแก้ว
ฮอร์โมน FSH จะถูกฉีด ให้ได้ระดับที่สูงกว่าที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ
เพื่อให้เกิดการกระตุ้น การควบคุมการผลิตไข่มากกว่าปกติ
เพื่อให้มันสร้างไข่จำนวนมาก
ไข่เหล่านี้จะถูกเก็บก่อนที่จะเกิดการตกไข่
ขณะที่ผู้หญิงได้รับยาชา
ผ่านทางเข็มดูด โดยอัลตราซาวด์ ช่วยกำหนดทำแหน่ง
สเปิร์มส่วนใหญ่ที่ใช้ จะถูกผลิตโดยการช่วยตัวเอง
ในห้องทดลอง ไข่ที่ถูกเลือก จะถูกเอาเซลล์รอบๆ ออก
และถูกเตรียมเพื่อการปฏิสนธิในจานเพาะเชื้อ
การปฏิสนธิเกิดขึ้นโดยหนึ่งในสองวิธี
วิธีแรก ไข่จะถูกฟักด้วยสเปิร์มเป็นพันๆ ตัว
และการปฏิสนธิจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ภายในไม่กี่ชั่วโมง
วิธีที่สอง เพิ่มความแน่นอน ในการปฏิสนธิให้มากขึ้น
ด้วยการใช้เข็ม นำสเปิร์มหนึ่งตัวเข้าไปในไข่
วิธีนี้มีประโยชน์มาก กรณีที่มีปัญหาเรื่องคุณภาพของสเปิร์ม
หลังจากปฏิสนธิตัวอ่อนจะถูกคัดกรอง ดูความเหมาะสมทางพันธุกรรม
แล้วแช่แข็งไว้เพื่อทำการตั้งครรภ์ครั้งต่อไป
หรือนำใส่เข้าไปในมดลูกของผู้หญิงทางสายสวน
วิธีทั่วไปคือ การนำตัวอ่อน อายุสามวันหลังปฏิสนธิ
เมื่อตัวอ่อนมีแปดเซลล์
หรือในวันที่ห้า เมื่อตัวอ่อนเรียกว่า บลาสโตซิสต์ (blastocyst)
และมีหลายร้อยเซลล์
ถ้าไข่ของผู้หญิงมีคุณภาพไม่ดี เนื่องจากอายุหรือการถูกสารพิษ
หรือถูกตัดออกไปเพราะเป็นมะเร็ง
อาจจะใช้ไข่จากการบริจาคแทน
ในกรณีผู้ที่จะเป็นแม่มีปัญหาทางมดลูก หรือไม่มีมดลูก
หญิงอื่นที่เรียกว่า ผู้รับการตั้งครรภ์ หรือแม่อุ้มบุญ
สามารถใช้มดลูกของเธอในการตั้งครรภ์
เพื่อเพิ่มโอกาสความสำเร็จ
ซึ่งอาจจะสูงถึง 40% สำหรับหญิงอายุน้อยกว่า 35
บางครั้งแพทย์จะใส่ตัวอ่อนหลายๆ ตัว ในครั้งเดียว
จึงทำให้เด็กหลอดแก้วเป็นฝาแฝด หรือแฝดสาม
บ่อยกว่าการตั้งครรภ์ตามธรรมชาติ
อย่างไรก็ตาม คลินิกส่วนใหญ๋จะพยายามลด โอกาสการเกิดเด็กแฝดให้น้อยที่สุด
เพราะมันเสี่ยงมากขึ้นสำหรับแม่และทารก
ทารกหลายล้านคน เช่นเดียวกับ หลุยส์ บราวน์ เกิดขึ้นมาโดยวิธีนี้
และมีชีวิตทีปกติ แข็งแรง
ผลพวงระยะยาวต่อสุขภาพ จากการกระตุ้นรังไข่มากเกินไป
โดยวิธีเด็กหลอดแก้วนี้ยังไม่ชัดเจน
อย่างไรก็ดี จนถึงวันนี้ เด็กหลอดแก้ว ดูเหมือนจะปลอดภัยสำหรับผู้หญิง
เพราะการทดสอบทางพันธุกรรมที่ดีขึ้น
การมีบุตรช้า
การเข้าถึงได้ง่ายขึ้น และค่าใช้จ่ายที่ลดลง
ก็ยังไม่ยากที่จะเห็นว่าการทำเด็กหลอดแก้วด้วยวิธี ปฏิสนธิภายนอกร่างกายและเทคนิคที่เกี่ยวข้อง
จะก้าวล้ำการสืบพันธุ์ทางธรรมชาติ ในหลายปีข้างหน้า