Infertilitatea afectează 7% din populația masculină. Acum, inteligența artificială (AI) ar putea fi pe cale să ajute la rezolvarea acestei probleme.
Dr. Steven Vasilescu spune că software-ul de inteligență artificială dezvoltat de el și de echipa sa poate identifica spermatozoizii în probele prelevate de la bărbați cu infertilitate severă de 1.000 de ori mai repede decât o pereche de ochi foarte bine pregătiți.
„Poate evidenția un spermatozoid potențial viabil înainte ca un om să poată procesa măcar ceea ce privește”, spune el.
Dr. Vasilescu este inginer biomedical la University of Technology Sydney (UTS), în Australia. El este și fondator al companiei medicale NeoGenix Biosciences.
Sistemul pe care el și colegii săi l-au dezvoltat se numește SpermSearch.
Acesta a fost conceput pentru a ajuta bărbații care nu au deloc spermatozoizi în ejacularea lor, 10% dintre bărbații infertili, o afecțiune numită azoospermie neobstructivă (NOA).
De obicei, în aceste cazuri, o mică porțiune din testicule este îndepărtată chirurgical și dusă la un laborator, unde un embriolog poate căuta manual spermatozoizi sănătoși.
Cum poate fi rezolvată infertilitatea
Țesutul este separat și examinat la microscop. Dacă se găsesc spermatozoizi viabili, aceștia pot fi extrași și injectați într-un ovul.
Acest proces poate dura șase sau șapte ore pentru mai mulți angajați, existând pericolul oboselii și al inexactității.
„Când un embriolog se uită la microscop, ceea ce vede este doar o dezordine totală. Un peisaj stelar de celule”, spune el.
„Există sânge și țesut. S-ar putea să existe doar 10 spermatozoizi în tot acest ansamblu, dar pot exista milioane de alte celule. Este ca un ac în carul cu fân”, spune Dr. Vasilescu.
El spune că, în schimb, SpermSearch poate găsi orice spermatozoid sănătos în câteva secunde. Atunci când fotografiile probelor sunt încărcate imediat în calculator.
Pentru a atinge această viteză, Dr. Vasilescu și colegii săi au antrenat inteligența artificială să identifice spermatozoizii în aceste mostre complexe de țesut. I s-au arătat mii de astfel de imagini.
Într-o lucrare științifică publicată, echipa de inginerie biomedicală a UTS a declarat că, în cadrul unui test, SpermSearch a fost de 1.000 de ori mai rapid decât un embriolog experimentat.
Cu toate acestea, SpermSearch nu este conceput pentru a înlocui embriologii, ci mai degrabă pentru a acționa ca un instrument de asistență.
Se poate obține timp prețios cu inteligența artificială
Dr. Sarah Martins da Silva spune că o astfel de rapiditate în găsirea oricărui spermatozoid este vitală. „Timpul este esențial”, spune lectorul clinic în medicina reproductivă de la Universitatea din Dundee.
„Dacă aveți pe cineva care a avut o recoltare de ovule și aveți ovule care trebuie să fie fertilizate, există doar o fereastră de timp mică pentru ca noi să putem face acest lucru. Accelerarea procesului ar fi extrem de avantajoasă.”
Având în vedere că, potrivit unor rapoarte răspândite pe scară largă, numărul de spermatozoizi a scăzut la jumătate în ultimele patru decenii, infertilitatea rămâne o problemă în creștere.
Printre factorii care stau la baza scăderii fertilității masculine se numără de la poluare și fumat, până la o dietă proastă, lipsa de exerciții fizice și prea mult stres.
Dr. Meurig Gallagher este un alt profesor universitar care lucrează pentru a ajuta bărbații cu probleme de infertilitate.
Profesor asistent în cadrul Centrului pentru modelare de sisteme și biomedicină cantitativă de la Universitatea din Birmingham, noua sa tehnică folosește un software de imagistică pentru a urmări viteza și acțiunea cozilor de spermatozoizi.
„Urmărind coada oferă o perspectivă asupra sănătății unui eșantion”, spune el. „Modificările infime ne pot spune dacă sperma este supusă unui stres de mediu, este pe cale să moară sau răspunde la un indiciu biologic”.
Alte tehnici care le permit bărbaților să-și întemeieze familii
Între timp, firma Examen, cu sediul în Belfast, specializată în fertilitate, folosește o tehnică cunoscută sub numele de electroforeză pe gel de celule unice pentru a identifica deteriorarea ADN-ului în spermatozoizii individuali.
Prof. Sheena Lewis și echipa sa au dezvoltat această tehnică de peste 20 de ani.
Cu toate acestea, profesoara Lewis, care este profesor emerit în medicina reproductivă la Universitatea Queens din Belfast și director executiv al Examen, spune că, deși evoluțiile în utilizarea inteligenței artificiale sunt interesante, medicina se mișcă foarte încet.
De exemplu, SpermSearch se află în prezent în stadiul de dovadă a conceptului, în urma unui studiu foarte mic care a implicat doar șapte pacienți.
„Nu înseamnă nimic încă”, spune profesorul Lewis. „Perioada de timp dintre momentul în care ceva se află la stadiul de dovadă a conceptului și cel în care este disponibil pe piață este probabil între doi și cinci ani.
„Mai este un drum lung de parcurs. De asemenea, se adresează grupului foarte mic de bărbați care au NOA. Tot ceea ce se poate face este fantastic – dar nu va fi niciodată mainstream.”
Înapoi în Sydney, Dr. Vasilescu spune că un tratament ca al lor este „ultima oprire”.
„Poate fi diferența dintre fertilizarea unui ovul – sau pur și simplu oprirea tratamentului”, spune el.
„Dacă putem face embriologul mai eficient, mai precis, ar putea găsi spermatozoizi pe care altfel nu i-ar găsi. Acest lucru îi oferă unui bărbat șansa de a fi tatăl propriilor copii biologici.”
Echipa de la UTS este acum pregătită să își ducă AI-ul la teste clinice. „O sarcină reală vie – acesta este următorul pas”, spune Dr. Vasilescu, conform BBC.
