How in vitro fertilization (IVF) works - Nassim Assefi and Brian A. Levine

翻訳: Chika Bauer 校正: Masaki Yanagishita

In 1978, Louise Brown became

1978年にルイーズ・ブラウンは

the world's first baby to be born by in vitro fertilization, or IVF.

世界で初めて 体外受精 (IVF) で生まれ

Her birth revolutionized the field of reproductive medicine.

その誕生は生殖医療界に 革命を起こしました

Given that approximately one in eight heterosexual couples

およそ８組に１組の異性カップルは

has difficulty conceiving,

妊娠が困難で

and that homosexual couples and single parents

同性カップル及びひとり親は

often need clinical help to make a baby,

子どもを作るため 医療的支援を必要とします

the demand for IVF has been growing.

体外受精の需要は高まり

IVF is so common, that more than 5 million babies have been born through this technology.

一般化し 500万人以上の 赤ん坊が誕生しました

IVF works by mimicking the brilliant design of sexual reproduction.

体外受精は有性生殖の 素晴らしい仕組みを模倣した手法です

In order to understand IVF,

体外受精を理解するためには

we first need to take a look at the natural process of baby making.

まず自然の妊娠過程を 見てみる必要があります

Believe it or not, it all starts in the brain.

驚くべきことに それは脳から始まります

Roughly fifteen days before fertilization can happen,

受精の起こりうる およそ15日前に

the anterior pituitary gland secretes follicle stimulating hormone, FSH,

脳下垂体前葉が 卵胞刺激ホルモン (FSH) を分泌し

which ripens a handful of follicles of the ovary

卵巣中のごく少数の 卵胞を成熟させ

that then release estrogen.

エストロゲンを放出させます

Each follicle contains one egg,

どの卵胞にも卵子が１つあり

and on average, only one follicle becomes fully mature.

大抵 ただ１つの卵胞が成熟します

As it grows and continues to release estrogen,

成長しエストロゲンを 持続して放出すると

this hormone not only helps coordinate growth and preparation of the uterus,

このホルモンは子宮の成長や 妊娠への準備をするだけではなく

it also communicates to the brain how well the follicle is developing.

卵胞の発達状態を脳に伝達します

When the estrogen level is high enough,

エストロゲンの濃度が 十分に高まると

the anterior pituitary releases a surge of luteinizing hormone, LH,

下垂体前葉は 黄体形成ホルモン (LH) の分泌を急速に高め

which triggers ovulation

これが排卵の引き金を引き

and causes the follicle to rupture and release the egg.

卵胞の破裂と卵子の放出が起こります

Once the egg leaves the ovary,

ひとたび卵子が卵巣から放出されると

it is directed into the Fallopian tube by the finger-like fimbriae.

指のような形の卵管采から 卵管に送られます

If the egg is not fertilized by sperm within 24 hours,

卵子は24時間以内に 精子と遭遇し受精しなければ

the unfertilized egg will die,

未受精卵は死に

and the entire system will reset itself,

全てのシステムがリセットされ

preparing to create a new egg and uterine lining the following month.

翌月に向け新しく卵細胞と 子宮内膜の準備が始まるのです

The egg is the largest cell in the body

卵子は体の中で一番大きな細胞で

and is protected by a thick, extracellular shell of sugar

糖とタンパク質からなる 透明帯と呼ばれる

and protein called the zona pellucida.

細胞外殻によって守られています

The zona thwarts the entry and fusion of more than one sperm,

透明帯は 体内で一番小さな細胞である精子が

the smallest cell in the body.

２つ以上侵入して結合するのを阻止します

It takes a man two to three months to make sperm,

男性が精子を作るには ２～３カ月かかり

and the process constantly renews.

その過程は常に更新されています

Each ejaculation during sexual intercourse releases more than 100 million sperm.

性交時の射精では １億以上の精子が放出されるものの

But only 100 or so will ultimately make it to the proximity of the egg,

最終的に100ほどが 卵子付近にたどり着き

and only one will successfully penetrate through the armor of the zona pellucida.

たった１個が透明帯の鎧を うまく突き抜けるられるのです

Upon successful fertilization,

受精が成功すると

the zygote immediately begins developing into an embryo,

受精卵は直ちに胚へと発生を始め

and takes about three days to reach the uterus.

３日ほどで子宮へたどり着きます

There, it requires another three or so days

さらに３日ほどかけて

to implant firmly into the endometrium, the inner lining of the uterus.

子宮内膜にしっかりと着床します

Once implanted, the cells that are to become the placenta

着床すると胎盤になる細胞は

secrete a hormone that signals to the ovulated follicle

ホルモンを分泌し 排卵後の卵胞に信号を送り

that there is a pregnancy in the uterus.

子宮内の妊娠を知らせます

This helps rescue that follicle, now called the corpus luteum,

また 通常の月経周期のこの時期には 黄体と呼ばれるようになった

from degenerating as it normally would do in that stage of the menstrual cycle.

卵胞が消退するのを防ぎます

The corpus luteum is responsible for producing the progesterone

黄体は プロゲステロンを生成し

required to maintain the pregnancy until six to seven weeks of gestation,

このホルモンは妊娠６～７週までの 妊娠の継続に必要です

when the placenta develops and takes over,

その後は胎盤が発達し

until the baby is born approximately 40 weeks later.

出産の約40週まで プロゲステロンを分泌します

Now, how do you make a baby in a lab?

では体外受精はどのように行うのでしょう

In patients undergoing IVF,

患者が体外受精を行う際

FSH is administered at levels that are higher than naturally occuring

卵胞刺激ホルモン (FSH) を 自然より高い濃度まで投与すると

to cause a controlled overstimulation of the ovaries

これが卵巣過剰刺激を起こし

so that they ultimately produce multiple eggs.

最終的に複数の卵細胞を育てます

The eggs are then retrieved just before ovulation would occur,

排卵予定直前に 卵子が採取されます

while the woman is under anesthesia,

女性を麻酔し

through an aspirating needle that is guided by ultrasound.

超音波装置を手がかりに 吸引用針を使って採卵されます

Most sperm samples are produced by masturbation.

大抵の採精は マスターベーションによるものです

In the laboratory, the identified eggs are stripped of surrounding cells

検査室では 選別された 卵子から周囲の細胞が除かれ

and prepared for fertilization in a petri dish.

シャーレでの受精に備えます

Fertilization can occur by one of two techniques.

受精は２通りの方法のうちの いずれかで行います

In the first, the eggs are incubated with thousands of sperm

１つ目は卵子を数千の 精子とともに培養し

and fertilization occurs naturally over a few hours.

数時間内に自然に 受精をさせる方法です

The second technique maximizes certainty of fertilization

２つ目は受精の確実性を 最大化する方法で

by using a needle to place a single sperm inside the egg.

針を使用して 卵子に １個の精子を注入します

This is particularly useful when there is a problem with the quality of the sperm.

この方法は特に精子の質に 問題がある場合に有効です

After fertilization, embryos can be further screened for genetic suitability,

受精後は 胚を着床前 遺伝的スクリーニングにかけるか

frozen for later attempted pregnancies,

凍結し 後の妊娠に備えるか

or delivered into the woman's uterus via catheter.

カテーテルを用いて 子宮へ移植します

Common convention is to transfer the embryo three days after fertilization,

通例 胚が移植されるのは 受精３日後の

when the embryo has eight cells,

８細胞期か

or on day five, when the embryo is called a blastocyst,

受精５日後の

何百もの細胞からなる 胚盤胞と呼ばれる時期です

and has hundreds of cells.

If the woman's eggs are of poor quality due to age or toxic exposures,

もし年齢や毒物暴露により 卵子の質が低い場合や

or have been removed due to cancer,

がんにより切除された場合は

donor eggs may be used.

ドナーの卵子が 使用されることもあります

In the case that the intended mother has a problematic uterus, or lacks one,

母親となる女性が子宮障害を持っていたり 子宮そのものがない場合

another woman, called the gestational carrier or surrogate,

第三者の女性は 代理懐胎者や代理母と呼ばれ

can use her uterus to carry the pregnancy.

その子宮で妊娠を 遂行することができます

To increase the odds of success,

成功率を上げるため―

which are as high as 40% for a woman younger than 35,

成功率は35歳未満の女性で 妊娠率40％にも上るのですが―

doctors sometimes transfer multiple embryos at once,

一度に複数の胚を 移植することもあり

which is why IVF results in twins and triplets

体外受精で双子や三つ子が

more often than natural pregnancies.

自然妊娠より多いのはこのためです

However, most clinics seek to minimize the chances of multiple pregnancies,

しかし 多くの診療所では 母子ともに危険の多い

as they are riskier for mothers and babies.

多子妊娠の最小化に努めています

Millions of babies, like Louise Brown, have been born from IVF

ルイーズ・ブラウンのように 何百万人もの赤ん坊が体外受精で生まれ

and have had normal, healthy lives.

正常で健康的な人生を送っています

The long-term health consequences of ovarian stimulation

体外受精時の卵巣刺激による 長期的な健康への影響は

with IVF medicines are less clear,

明確ではないものの

though so far, IVF seems safe for women.

現在に至るまで体外受精は 女性にとって安全と位置付けられています

Because of better genetic testing,

遺伝子検査の進歩や

delayed childbearing,

晩産化

increased accessibility and diminishing cost,

利用のしやすさや 費用が軽減されつつあるために

it's not inconceivable that artificial baby making via IVF and related techniques

体外受精や関連技術による 人工的な受胎が

could outpace natural reproduction in years to come.

将来 自然生殖を凌ぐのも 不可能ではありません