Efter tre år av nattliga besök fick han nog. Med utgångspunkt i andras arbete arbetade han tillsammans med sin blivande fru Ruth Fowler för att utveckla ett system genom vilket han förmådde övertala djuren att ha ägglossning under dagen. Genom att ge särskilda kombinationer och doser av hormoner kunde han kontrollera hur många ägg honmössen skulle producera samt tidpunkten för ägglossningen. Dessutom utökade han tidigare arbete för att komma fram till hur man kan få vilande ägg som avlägsnas från en äggstock att mogna – utanför honans kropp. Dessa och andra experiment fastställde tidpunkten för många viktiga steg i befruktningen och efterföljande händelser som krävs för reproduktion, t.ex. embryots implantation i livmodern.
Framgångarna förebådade hans senare arbete med människor och lade grunden för det. Faktum är att mycket av hans ackumulerade insikter i musens reproduktionssystem och hans växande förmåga att manipulera händelser som är avgörande för befruktning och embryonal tillväxt gav honom ett startskott för de utmaningar han senare ställdes inför, när han ställdes inför uppgiften att övervinna mänsklig infertilitet. Mycket tidigt insåg han att om han kunde överföra sitt arbete från möss till människor skulle han kanske kunna ta itu med problem med mänsklig infertilitet och diagnostisera genetiska störningar innan ett embryo ens hade implanterats.
Han övertalade flera gynekologer att ge honom skivor av mänskliga äggstockar från kvinnor som var tvungna att genomgå en operation av medicinska skäl. Från dessa vävnadsprover extraherade han ägg som ännu inte hade tagit ett engagerat steg mot ägglossning. Även om forskare hade lyckats med denna bedrift med vissa typer av djur, hade försöken med mänskliga ägg misslyckats. Enligt konventionell visdom skulle processen ta 12 timmar, men efter denna tid fortsatte äggen att ligga stilla, utan någon indikation på att de ens hade närmat sig mognad. Han började ifrågasätta om 12 timmar var tillräckligt lång tid och började vänta längre och längre innan han gav upp de till synes tröga äggen. Slutligen blev kromosomerna synliga – ett av de viktigaste stegen i mognadsprocessen – efter 25 timmar. Han dokumenterade händelseförloppet under mognaden av mänskliga ägg i ett provrör och kom fram till att det tog ungefär 37 timmar för äggen att mogna.
Snart upptäckte han att även andra populära idéer hade brister. Forskarna trodde att spermier behövde utsättas för sekret i kvinnans könsorgan innan de var kompetenta för befruktning. Men Edwards visade att spermier färska från en mans ejakulat skulle fungera. Därmed hade han uppnått befruktning helt utanför kvinnans kropp, och publicerade detta framsteg 1969.
Även när han firade denna framgång insåg han att ett stort vägspärr återstod. Andra forskare hade visat att befruktade djurägg som hade mognat i odlingsskålar skulle utvecklas ett tag och sedan skulle embryona dö. Edwards behövde ägg som hade mognat i äggstocken – inte i ett provrör.
På jakt efter lösningar dök han ner i litteraturen. Han lärde sig om Patrick Steptoes kirurgiska arbete. På den tiden var en operation som kallades laparotomi standardmetoden för att utforska en kvinnas reproduktionsorgan. Kirurgerna öppnade bukhålan så att de kunde se och känna på vävnader och organ. På detta sätt försökte de hitta diagnoser som inte kunde fastställas med mindre invasiva tester som röntgen och hormonmätningar.
I slutet av 1960-talet utvecklades ett säkrare och mindre påträngande sätt att kika in i buken. Denna metod kallades laparoskopi och innebar endast ett litet snitt. Med tekniken förde kirurgerna in en teleskopliknande anordning för att se de inre organen och vävnaderna. Steptoe hade samlat in vätskor från kvinnors könsorgan – varför inte ägg?
Edwards och Steptoe träffades 1968 och bestämde att Steptoe skulle ta fram mogna ägg direkt från kvinnor genom laparoskopi. Han skulle behöva ta ut äggen direkt från äggstocken utan att skada dem. För att veta när de skulle utföra ingreppet skulle de använda hormoner för att kontrollera menstruationscykeln och stimulera ägglossningen. Vid en kritisk tidpunkt nära slutet av mognadsprogrammet skulle Steptoe samla in äggen och sedan skulle Edwards försöka befrukta dessa ägg i en kulturskål med den potentiella faderns ejakulerade spermier. Om Edwards tidsuppskattningar stämde skulle äggen vara i ett perfekt stadium för att ta emot spermier.
Denna process fungerade, och befruktade ägg fördubblades flera gånger och utvecklades till den punkt där embryona bestod av åtta och sexton celler. År 1971 hade teamet drivit embryot att utvecklas förbi dessa första celldelningar till den punkt där man kunde skilja mellan de celler som skulle bli fostret och de celler som skulle bli moderkakan. Att skapa och odla embryon i laboratoriet hade blivit rutin. Teamet beslutade att det var dags att försöka överföra dem till sina mödrar via livmoderhalsen.
Överföringen av embryon till infertila mödrar började 1972. Flera kortlivade graviditeter utvecklades i början av 1970-talet, och Edwards undrade varför dessa embryon spontant aborterade. Han insåg att hormonbehandlingarna var bristfälliga. Även om hormonerna sporrade flera ägg att bildas och ökade chanserna till framgång genom att öka sannolikheten för befruktning och efterföljande implantation, orsakade de också att livmodern tappade sin slemhinna precis när embryot behövde implantera. Edwards och Steptoe ändrade hormonregimen och genererade en graviditet. Tyvärr fastnade embryot i en äggledare och Steptoe var tvungen att avbryta denna ektopiska graviditet vid 13 veckor. De bestämde sig för att sluta manipulera menstruationscykeln helt och hållet. Men om de inte gav fertilitetsmediciner skulle kvinnans kropp bara producera ett ägg per cykel.
De bestämde sig ändå för att ta detta språng. Om de visste exakt när ägget skulle mogna, resonerade de, kunde Steptoe sno det vid exakt den tidpunkten. De förutsåg när kvinnan skulle ha ägglossning genom att mäta koncentrationen av ett visst hormon i hennes urin, som kallas luteiniserande hormon (LH). En viss tid senare utförde Steptoe en laparoskopi och tog ut det enda ägget. Hans teknik hade avancerat till den grad att han lyckades för det mesta – trots att han nu bara hade ett enda mål.
Hösten 1976 träffade Edwards och Steptoe familjen Browns och kom överens om att pröva sitt förfarande på Lesley Brown, som inte hade några äggledare. Den 9 november 1977 steg den avslöjande LH-värdet och nästa dag tog de ägget och befruktade det. Den 25 juli föddes Louise Brown. Det första ”provrörsbarnet” hade anlänt.
Under det årtionde som föregick denna monumentala framgång rasade etiska strider kring Edwards och Steptoes arbete. Många människor ansåg att befruktningen var helig och att embryon hade fullständiga rättigheter från befruktningsögonblicket. Vissa forskare oroade sig för att onormala barn skulle bli resultatet av embryon som skapats i ett provrör, och anklagade Edwards och Steptoe för att vilseleda sina patienter med falska förhoppningar. Edwards engagerade sig i dessa diskussioner om sitt arbete och publicerade den första artikeln om IVF:s etik 1971 tillsammans med advokaten David Sharpe. I den artikeln diskuterade de möjligheten att lindra infertilitet, att använda preimplantatorisk genetisk diagnostik för att undvika könsbundna medicinska sjukdomar, möjligheten att modifiera embryon och andra frågor som kvarstår även nu, 30 år senare.
Edwards var med och grundade en av de första IVF-klinikerna i världen vid Bourn Hall i Cambridge 1980. Samma år föddes ett ”provrörsbarn” i USA. År 1990 steg antalet till 4 000 i USA och 1998 nådde det 28 500. IVF-babyboomen exploderar på liknande sätt runt om i världen.
Edwards och Steptoes arbete har gett upphov till en mängd nya tekniker som har nått djupt in i reproduktionsvetenskapens värld. Nu är det sällan infertilitet som får det medicinska etablissemanget att stumpa. Eftersom läkare nu kan injicera en enda spermie i ett ägg kan såväl infertila män som infertila kvinnor få barn. Tack vare detta framsteg, som kallas ICSI (Intracytoplasmic Sperm Injection), kan även män som har ett litet antal spermier bli pappor till barn. Edwards arbete lade grunden för preimplantatorisk genetisk diagnostik. Forskare kan testa om ett embryo bär på en ärftlig sjukdom innan de deponerar det i modern.
Robert Edwards mötte många vetenskapliga, kulturella och etiska hinder under sin karriär. Han mötte de moraliska dilemman med eftertänksamhet och de vetenskapliga med kreativ anda och hängivenhet. Varje gång han stötte på ett hinder kliade han sig i huvudet och utarbetade möjliga sätt att kringgå det. Genom noggrann observation och klinisk utforskning framhärdade han och Steptoe och lyckades förändra ett helt område och miljontals människors liv.
av Evelyn Strauss
Nyckelpublikationer av Robert Edwards
Fowler, R.E. och Edwards, R.G. (1957). Induktion av superovulation och dräktighet hos mogna möss med gonadotrofioner. J. Endocrin. 15, 374-384.
Edwards, R.G. (1965). Mognad in vitro av oocyter från mus, får, ko, gris, rhesusapa och mänskliga äggstockar. Nature. 208, 349-351.
Cole, R.J., Edwards, R.J. och Paul, J. (1966). Cytodifferentiering och embryogenes i cellkolonier och vävnadskulturer som härrör från ägg och blastocyster från kanin. Dev. Biol. 13, 385-407.
Gardner, R.L. och Edward, R.J. (1968). Kontroll av könskvoten vid fullgången ålder hos kanin genom överföring av könsbestämda blastocyster. Nature 218, 346-349.
Edwards, R.G., Bavister, B.D. och Steptoe, P.C. (1969). Tidiga stadier av befruktning in vitro av mänskliga oocyter som mognat in vitro. Nature. 221, 632-635.
Steptoe, P.C. och Edwards, R.G. (1978). Födelse efter reimplantation av ett mänskligt embryo. Lancet. 2, 366.
Edwards, R. G., Steptoe, P.C. och Purdy, J. M. (1980). Etablering av fullgångna mänskliga graviditeter med hjälp av klyvningsembryon som odlats in vitro. Br. J. Obstet. Gynaecol. 87, 737-756.
Steptoe, P.C., Edwards, R.G., and Purdy, J. M. (1980). Kliniska aspekter på graviditeter som etablerats med klyvningsembryon som odlats in vitro. Br. J. Obstet. Gynaecol. 87, 757-768.
Edwards, R.G. (1981). Provrörsbarn, 1981. Nature. 29, 253-256.
Edwards, R.G. (1997). Nya vetenskapliga och medicinska framsteg inom assisterad mänsklig befruktning. Int. J. Dev. Biol. 41, 255-262.