Kolme vuotta kestäneiden keskiyön käyntien jälkeen hän sai tarpeekseen. Muiden tekemän työn pohjalta hän kehitti yhdessä tulevan vaimonsa Ruth Fowlerin kanssa järjestelmän, jolla hän sai eläimet ovuloimaan päivällä. Antamalla tiettyjä hormoniyhdistelmiä ja -annoksia hän pystyi kontrolloimaan naarashiirien tuottamien munasolujen määrää ja ovulaation ajankohtaa. Lisäksi hän laajensi aiempaa työtään selvittääkseen, miten munasarjasta poistetut lepotilassa olevat munasolut saataisiin kypsymään – naaraan kehon ulkopuolella. Näillä ja muilla kokeilla saatiin selville monien keskeisten vaiheiden ajoitus hedelmöityksessä ja myöhemmissä lisääntymisen edellyttämissä tapahtumissa, kuten alkion istuttamisessa kohtuun.
Menestykset ennakoivat hänen myöhempää työtään ihmisillä ja loivat pohjan sille. Suuri osa hänen hiiren lisääntymisjärjestelmästä saamistaan oivalluksista ja hänen kasvava kykynsä manipuloida hedelmöittymisen ja alkion kasvun kannalta ratkaisevia tapahtumia antoivat hänelle nimittäin etumatkaa haasteisiin, joita hän kohtasi myöhemmin, kun hän joutui kohtaamaan ihmisen hedelmättömyyden voittamisen. Hyvin varhain hän ymmärsi, että jos hän pystyisi siirtämään työnsä hiiristä ihmisiin, hän voisi kenties puuttua ihmisen hedelmättömyysongelmiin ja diagnosoida geneettiset häiriöt jo ennen kuin alkio edes istutetaan.
Hän sai useita gynekologeja suostuteltua luovuttamaan hänelle viipaleita ihmisen munasarjoista naisilta, jotka oli lääketieteellisistä syistä leikattava. Näistä kudosnäytteistä hän poimi munasoluja, jotka eivät olleet vielä ottaneet sitoutunutta askelta kohti ovulaatiota. Vaikka tutkijat olivat onnistuneet tässä tehtävässä joillakin eläinlajeilla, ihmisen munasoluilla tehdyt yritykset olivat epäonnistuneet. Perinteisen käsityksen mukaan prosessi kestäisi 12 tuntia, mutta tämän ajan kuluttua munasolut jatkoivat mätänemistään ilman mitään merkkejä siitä, että ne olisivat edes lähestyneet kypsymistä. Hän alkoi kyseenalaistaa, oliko 12 tuntia tarpeeksi pitkä aika, ja alkoi odottaa yhä pidempään ja pidempään ennen kuin hän luopui näennäisesti toimimattomista munista. Lopulta kromosomit tulivat näkyviin – yksi kypsymisen tärkeimmistä vaiheista – 25 tunnin kuluttua. Hän dokumentoi ihmisen munasolun kypsymisen tapahtumaketjun koeputkessa ja sai selville, että munasolujen kypsyminen kesti noin 37 tuntia.
Pian hän huomasi, että muissakin suosituissa käsityksissä oli puutteita. Tutkijat ajattelivat, että siittiöiden oli altistuttava naisen sukuelimissä oleville eritteille, ennen kuin ne olivat päteviä hedelmöitymiseen. Edwards kuitenkin osoitti, että miehen ejakulaatiosta tuoreena saatu sperma toimisi. Näin hän oli saavuttanut hedelmöittymisen täysin naisen kehon ulkopuolella, ja hän julkaisi tämän edistysaskeleen vuonna 1969.
Jopa vaikka hän juhli tätä menestystä, hän tajusi, että jäljellä oli vielä suuri este. Muut tutkijat olivat osoittaneet, että hedelmöittyneiden eläinten munasolut, jotka olivat kypsyneet viljelymaljoissa, kehittyivät jonkin aikaa ja sitten alkiot kuolivat. Edwards tarvitsi munasoluja, jotka olivat kypsyneet munasarjassa – eivät koeputkessa.
Ratkaisuja etsiessään hän sukelsi kirjallisuuteen. Hän tutustui Patrick Steptoen kirurgiseen työhön. Siihen aikaan laparotomiaksi kutsuttu leikkaus oli vakioväline naisen sukuelinten tutkimiseen. Kirurgit avasivat vatsaontelon, jotta he voisivat tarkastella ja tunnustella kudoksia ja elimiä. Tällä tavoin he yrittäisivät paikallistaa diagnooseja, joita ei voitu todeta vähemmän invasiivisilla testeillä, kuten röntgenkuvilla ja hormonimittauksilla.
1960-luvun lopulla kehitettiin turvallisempi ja vähemmän tunkeileva keino kurkistaa vatsaonteloon. Tätä menetelmää kutsuttiin laparoskopiaksi, ja siihen liittyi vain pieni viilto. Tekniikan avulla kirurgit asettivat teleskoopin kaltaisen laitteen sisäelinten ja kudosten tarkastelua varten. Steptoe oli kerännyt nesteitä naisten sukuelimistä – miksei myös munasoluista?
Edwards ja Steptoe lyöttäytyivät yhteen vuonna 1968 ja päättivät, että Steptoe saisi kypsät munasolut suoraan naisilta laparoskopian avulla. Hänen olisi otettava munasolut suoraan munasarjasta vahingoittamatta niitä. Jotta he tietäisivät, milloin toimenpide olisi suoritettava, he käyttäisivät hormoneja kuukautiskierron hallitsemiseksi ja ovulaation vauhdittamiseksi. Kriittisenä ajankohtana lähellä kypsymisohjelman loppua Steptoe keräisi munasolut, minkä jälkeen Edwards yrittäisi hedelmöittää nämä munasolut viljelymaljassa potentiaalisen isän ejakuloidulla spermalla. Jos Edwardsin aika-arviot osuisivat oikeaan, munasolut olisivat täydellisessä vaiheessa vastaanottamaan siittiöitä.
Tämä prosessi toimi, ja hedelmöitetyt munasolut kaksinkertaistuivat useita kertoja ja kehittyivät siihen pisteeseen, että alkiot koostuivat kahdeksasta ja kuudestatoista solusta. Vuoteen 1971 mennessä tutkimusryhmä oli saanut alkion kehittymään näiden ensimmäisten solunjakautumien ohi siihen pisteeseen, jossa voitiin erottaa solut, joista tulisi sikiö, ja solut, joista tulisi istukka. Alkioiden luomisesta ja kasvattamisesta laboratoriossa oli tullut rutiinia. Ryhmä päätti, että oli aika kokeilla niiden siirtämistä äideille kohdunkaulakanavan kautta.
Alkioiden siirtäminen hedelmättömiin äiteihin alkoi vuonna 1972. Useita lyhytikäisiä raskauksia syntyi 1970-luvun alussa, ja Edwards ihmetteli, miksi nämä alkiot keskeytyivät spontaanisti. Hän tajusi, että hormonihoidot olivat virheellisiä. Vaikka hormonit kiihdyttivät useiden munasolujen muodostumista ja paransivat onnistumismahdollisuuksia lisäämällä hedelmöittymisen ja sen jälkeisen istutuksen todennäköisyyttä, ne myös saivat kohdun irtoamaan limakalvostaan juuri silloin, kun alkion olisi pitänyt istua. Edwards ja Steptoe muuttivat hormonihoitoa ja saivat aikaan raskauden. Valitettavasti alkio asettui munanjohtimeen, ja Steptoe joutui keskeyttämään tämän kohdunulkoisen raskauden 13. raskausviikolla. He päättivät lopettaa kuukautiskierron manipuloinnin kokonaan. Mutta jos he eivät antaisi hedelmällisyyslääkkeitä, naisen elimistö tuottaisi vain yhden munasolun sykliä kohti.
He päättivät kuitenkin ottaa tämän harppauksen. Jos he tietäisivät tarkalleen, milloin munasolu kypsyisi, he päättelivät, Steptoe voisi napata sen juuri silloin. He ennustivat naisen ovulaation ajankohdan mittaamalla virtsasta tietyn hormonin, luteinisoivan hormonin (LH), pitoisuuden. Määrätyn ajan kuluttua Steptoe suoritti laparoskopian ja poimi yksittäisen munasolun. Hänen tekniikkansa oli kehittynyt niin pitkälle, että hän onnistui useimmiten – vaikka hänellä oli nyt vain yksi kohde.
Syksyllä 1976 Edwards ja Steptoe tapasivat Brownit ja suostuivat kokeilemaan toimenpidettään Lesley Browniin, jolla ei ollut munanjohtimia. Marraskuun 9. päivänä 1977 paljastava LH nousi, ja seuraavana päivänä he ottivat munasolun ja hedelmöittivät sen. Heinäkuun 25. päivänä syntyi Louise Brown. Ensimmäinen ”koeputkilapsi” oli saapunut.
Tätä monumentaalista menestystä edeltäneen vuosikymmenen aikana Edwardsin ja Steptoen työn ympärillä käytiin eettisiä taisteluita. Monet uskoivat, että hedelmöittyminen oli pyhää ja että alkioilla oli täydet oikeudet hedelmöityshetkestä lähtien. Jotkut tiedemiehet pelkäsivät, että koeputkessa luoduista alkioista syntyisi epänormaaleja lapsia, ja syyttivät Edwardsia ja Steptoeta potilaidensa harhaanjohtamisesta väärillä toiveilla. Edwards osallistui näihin työhönsä liittyviin keskusteluihin ja julkaisi ensimmäisen IVF:n etiikkaa käsittelevän artikkelin vuonna 1971 yhdessä asianajaja David Sharpen kanssa. Kyseisessä artikkelissa he keskustelivat mahdollisuudesta lievittää hedelmättömyyttä, preimplantaatiodiagnostiikan käytöstä sukupuoleen liittyvien lääketieteellisten häiriöiden välttämiseksi, mahdollisuudesta muuttaa alkioita ja muista kysymyksistä, jotka ovat edelleen ajankohtaisia vielä nyt, 30 vuotta myöhemmin.
Edwards oli mukana perustamassa yhtä maailman ensimmäisistä IVF-klinikoista Bourn Hallissa Cambridgessa vuonna 1980. Samana vuonna Yhdysvalloissa syntyi yksi ”koeputkilapsi”. Vuonna 1990 määrä nousi Yhdysvalloissa 4000:een ja vuonna 1998 jo 28 500:aan. IVF-vauvabuumi on räjähtämässä samalla tavalla ympäri maailmaa.
Edwardsin ja Steptoen työ on synnyttänyt erilaisia uusia tekniikoita, jotka ovat ulottuneet syvälle lisääntymistieteen maailmaan. Nyt lapsettomuus saattaa harvoin lääketieteellisen laitoksen ymmälleen. Koska lääketieteen harjoittajat voivat nyt ruiskuttaa yksittäisen siittiön munasoluun, niin hedelmättömät miehet kuin hedelmättömät naisetkin voivat saada lapsia. Tämän edistysaskeleen, ICSI:n (Intracytoplasmic Sperm Injection) ansiosta jopa miehet, joilla on pieni määrä siittiöitä, voivat saada lapsia. Edwardsin työ loi pohjan istutusta edeltävälle geneettiselle diagnostiikalle. Tutkijat voivat testata, kantaako alkio perinnöllistä sairautta, ennen kuin se talletetaan äitiin.
Robert Edwards kohtasi uransa aikana monia tieteellisiä, kulttuurisia ja eettisiä esteitä. Hän kohtasi moraaliset pulmat harkitulla ajattelulla ja tieteelliset pulmat luovalla hengellä ja omistautumisella. Aina kun hän törmäsi esteeseen, hän raapaisi päätään ja keksi mahdollisia tapoja kiertää se. Huolellisen havainnoinnin ja kliinisen tutkimuksen avulla hän ja Steptoe sinnittelivät ja onnistuivat muuttamaan kokonaisen tieteenalan ja miljoonien ihmisten elämän.”
Evelyn Strauss
Robert Edwardsin keskeiset julkaisut
Fowler, R.E. ja Edwards, R.G. (1957). Superovulaation ja tiineyden aikaansaaminen sukukypsillä hiirillä gonadotrofioilla. J. Endocrin. 15, 374-384.
Edwards, R.G. (1965). Hiiren, lampaan, lehmän, sian, rhesusapinan ja ihmisen munasolujen kypsyminen in vitro. Nature. 208, 349-351.
Cole, R.J., Edwards, R.J. ja Paul, J. (1966). Sytodifferentiaatio ja embryogeneesi kanin munasoluista ja blastokysteistä johdetuissa solupesäkkeissä ja kudosviljelmissä. Dev. Biol. 13, 385-407.
Gardner, R.L. ja Edward, R.J. (1968). Sukupuolisuhteen kontrollointi täysiaikaisessa kanissa siirtämällä sukupuolittuneita blastokystia. Nature 218, 346-349.
Edwards, R.G., Bavister, B.D. ja Steptoe, P.C. (1969). In vitro kypsytettyjen ihmisen munasolujen in vitro -hedelmöityksen varhaisvaiheet. Nature. 221, 632-635.
Steptoe, P.C. ja Edwards, R.G. (1978). Synnytys ihmisalkion uudelleensijoituksen jälkeen. Lancet. 2, 366.
Edwards, R. G., Steptoe, P.C. ja Purdy, J. M. (1980). Täysiaikaisten ihmisraskauksien aikaansaaminen in vitro kasvatettujen halkaisevien alkioiden avulla. Br. J. Obstet. Gynaecol. 87, 737-756.
Steptoe, P.C., Edwards, R.G., ja Purdy, J. M. (1980). Kliinisiä näkökohtia in vitro kasvatetuilla pilkkoutuvilla alkioilla syntyneistä raskauksista. Br. J. Obstet. Gynaecol. 87, 757-768.
Edwards, R.G. (1981). Koeputkilapset, 1981. Nature. 29, 253-256.
Edwards, R.G. (1997). Viimeaikaiset tieteelliset ja lääketieteelliset edistysaskeleet ihmisen avustetussa hedelmöityksessä. Int. J. Dev. Biol. 41, 255-262.