Пара из США зачала ребенка с помощью ИИ после 20 лет безуспешных попыток
После почти 20 лет безуспешных попыток стать родителями пара смогла зачать ребенка благодаря технологии STAR с использованием ИИ, которая позволяет обнаруживать сперматозоиды у мужчин с азооспермией — патологическим нарушением, при котором в эякуляте содержится крайне мало либо вовсе отсутствуют сперматозоиды. Исследование, проведенное специалистами Центра репродуктивной медицины Колумбийского университета, опубликовано в журнале The Lancet.
Азооспермия является причиной невозможности для пары зачать примерно в 10-15% случаев, говорится в описании исследования. Мужчинам с такой проблемой иногда проводят процедуру хирургического извлечения сперматозоидов из тканей яичка, однако она часто оказывается безрезультатной и может привести к сосудистым осложнениям, воспалению или временному снижению уровня тестостерона. Многим парам в конечном итоге рекомендуется рассмотреть возможность использования донорской спермы или усыновления.
Для решения этой проблемы исследователи из США разработали систему идентификации живых сперматозоидов в режиме реального времени, управляемую искусственным интеллектом.
«В нашу команду вошли специалисты в области передовых методов визуализации, микрофлюидики и репродуктивной эндокринологии, чтобы решить все задачи, связанные с поиском и извлечением редких сперматозоидов», — сказал Хемант Сурьяванши, доцент кафедры репродуктивных наук Колумбийского университета и руководитель проекта.
Метод STAR (Sperm Tracking and Recovery) объединяет три основных компонента: высокоскоростную систему визуализации, специально разработанный микрофлюидный чип и модель обнаружения объектов на основе глубокого обучения. Совместная работа этих компонентов обеспечивает анализ образцов спермы с частотой съемки и обработки около 1 млн изображений в час. Для реализации такой производительности была создана специальная ИИ-платформа, оптимизированная для сверхскоростного анализа изображений.
ИИ определяет наличие сперматозоидов в образце, а микрофлюидный чип с крошечными каналами определяет ту часть образца, где они находятся. В течение миллисекунд робот аккуратно извлекает сперматозоид, чтобы его можно было использовать для оплодотворения яйцеклетки. По завершении процесса все отсортированные сперматозоиды передаются в эмбриологическую лабораторию.
Первое клиническое исследование
Метод STAR был испытан на 39-летнем пациенте, который со своей партнершей пытался завести ребенка почти 20 лет. За это время он прошел несколько безуспешных процедур ЭКО в разных клиниках и две хирургические процедуры.
37-летняя женщина, в свою очередь, имела сниженное количество яйцеклеток. За 11 лет она прошла 19 циклов пункции фолликулов в четырех центрах репродуктивной медицины, включая несколько циклов заморозки яйцеклеток. Паре удалось получить лишь один пригодный для переноса эмбрион, но беременность не наступила.
Пациент предоставил образец эякулята объемом 3,5 мл. За два часа система STAR проанализировала 2,5 млн изображений и обнаружила семь сперматозоидов — два подвижных и пять неподвижных. Два жизнеспособных сперматозоида были введены в две зрелые яйцеклетки, которые развились до эмбрионов.
Через 13 дней после переноса пациентка получила первый в жизни положительный тест на беременность, которая впоследствии была подтверждена клинически. На 8-й неделе беременности она была переведена под наблюдение акушеров — ультразвуковое исследование показало нормальное развитие плода.
В настоящее время проводятся более масштабные клинические исследования, чтобы оценить эффективность метода STAR у более широкой группы пациентов.
