Роди се бебе, заченато по метод, контролиран изцяло от изкуствен интелект

Акценти

Зачеването е чрез напълно автоматизирана и контролирана цифрово система за интрацитоплазмено инжектиране на сперма (ICSI). Методът е разработен и се разпространява от 90-те години на миналия век като рутинен за асистираното зачеване. Оплождането става чрез инжектирането на единична сперматозоидна клетка в центъра на зряла яйцеклетка. Процедурата се извършва ръчно от ембриолог. Сега е създадена автоматизирана система, която е дело на екип специалисти от Conceivable Life Sciences в Ню Йорк и от Гуадалахара, Мексико. Групата ръководят ембриологът д-р Жак Коен, един от най-влиятелните ембриолози в историята на ин витро оплождането, д-р Алехандро Чавес-Бадиола – специалист по акушерство и гинекология и ендокринология и световно признат лидер в медицината за безплодието и проф. Херардо Мендихавал-Руи, инженер и специалист по компютърни науки, който работи по темата за използването на изкуствения интелект в решаването на въпросите с безплодието.

Системата, която променя

Автоматизираната система е част от пилотно проучване на различни процеси на автоматизация, което се провежда в лаборатория за оплождане in vitro в Мексико.

Системата автоматизира всяка една от 23-те стъпки на стандартната ICSI процедура. Всички те биват управлявани независимо или под контрола на изкуствен интелект, или под цифровия контрол на отдалечен оператор.

„Автоматизацията на процеса на интрацитоплазменото инжектиране на сперма представлява трансформиращо решение, което обещава да подобри прецизността и ефективността и да осигури постоянни резултати чрез намалена променливост, но и като понижи стреса върху хората, които иначе извършват процедурата“, казва д-р Жан Коен и подчертава, че автоматизираният процес не само осигурява стандартизация, но и оптимизира времето за инжектиране и подобрява оцеляването.

При прилагането на системата учените използват изкуствения интелект за позиционирането на сперматозоидите в инжекционната пипета и за насочването на микроинжекцията в яйцеклетката.

Проф. Херардо Мендихавал-Руи разяснява, че с изкуствения интелект системата автономно избира сперматозоиди и прецизно имобилизира средната им част с лазер, готов да инжектира. „Важното е, че той изпълнява този бърз и прецизен процес с ниво на точност, което надхвърля човешките възможности“, каза проф. Руи.

Автоматизираната система е описана в медицинското списание Reproductive Biomedicine Online.

"Проучването демонстрира осъществимостта на напълно автоматизирана, дистанционно управлявана ICSI, чрез която се постига живо раждане“, пишат авторите на пилотното проучване. Те подчертават още, че интрацитоплазменото инжектиране на сперма е често срещан, но в същото време сложен подход, използван за оплождането на човешки яйцеклетки чрез асистирана репродуктивна технология. „Дигитално и дистанционно управляваната работна станция на ICSI може да бъде крайъгълен камък по пътя към пълната автоматизация“, се посочва още в публикацията, в която се припомня, че от успешното клинично приложение през 1992-а интрацитоплазменото инжектиране на сперма не е претърпяло много технически промени. Резултатите обаче продължават да зависят от оператора, а успехът зависи от опита на ембриолозите, но и бива повлиян често от фактори като умората и стреса.

>>>СЗО алармира, че безплодието нараства в глобален мащаб

„В нашата статия съобщаваме за раждането на първото дете, заченато чрез цифрово контролирана и дистанционно управлявана работна станция ICSI. Системата интегрира механично и електронно инженерство. Използва изкуствен интелект за селекция на сперматозоиди, лазерна технология за обездвижването им и пиезо задействани импулси за проникване в клетъчната мембрана на яйцеклетката.“

За жената и нейното бебе

Пилотното изследване се осъществява в клиниката Hope IVF в Гуадалахара, Мексико. На процедурата бива подложена жена на 40 години, която вече има един неуспешен опит за ин витро процедура, след която има само една зряла яйцеклетка и никакви ембриони. Жената е с първично безплодие и намален яйчников резерв. 43-годишният й съпруг е с умерена тератозооспермия. Насочват я за лечение с донорски яйцеклетки.

>>>За изгубената надежда на 333 семейства, които жадуват за дете

Автоматизираната ICSI система определя за оплождане пет яйцеклетки, както и три като контроли със стандартната ръчна ICSI. Системата е създадена на място, а след това оператори в клиниката в Гуадалахара и в Ню Йорк издават команди чрез цифров интерфейс за извършването на всяка от 23-те стъпки за микроинжектиране на всяко яйце, което прави общо 115 стъпки. Цялата процедура отнема сред по 10 минути. Това е малко повече от рутинната ръчна процедура, но авторите смятат да намалят значително времето.

Четири от петте инжектирани от автоматизираната система яйцеклетки са оплодени нормално. Един висококачествен ембрион, който напредва до стадия на бластоциста в култура, е оплоден с автоматизираната система чрез дистанционно управление на разстояние от 3700 километра - от Ню Йорк. В следващия цикъл е установена бременност. Тя продължава нормално до раждането на здраво момченце.

Бъдещето

Д-р Чавес-Бадиола коментира, че валидността на автоматизираната система за по-широко приложение за лечение зависи от нейното безопасно представяне в проучване, което включва повече случаи. Но развитието й до момента, потвърдено от раждането на здраво бебе, бележи значителна стъпка към пълната автоматизация в лабораторията за асистирана репродукция.

>>>Изкуствен интелект прогнозира риска от мъжко безплодие чрез кръвен тест

Автоматизацията вече е установена практика в ембриокултурата – с инкубатори, визуализиращи ембриони с изображения за изтичане на времето и изкуствен интелект, който не само наблюдава развитието, но и прогнозира резултатите. Тя се прилага и при криосъхранението на яйцеклетки, сперма и ембриони, както и при процедурите за оценка и подготовка на спермата.