Prva nosečnost z uporabo postopka umetne inteligence

Zdravniki na Fertilitetnem centru Univerze Columbia so sporočili, da so prvi na svetu zabeležili nosečnost, ki je nastopila s pomočjo novega sistema umetne inteligence (UI), pri paru, ki je skoraj dve desetletji poskušal imeti otroka.

Nosečnost je bila mogoča zaradi napredka, ki ga je razvila ekipa Univerze Columbia pod vodstvom dr. Zeva Williamsa, direktorja centra, za obravnavo azoospermije – stanja, ko v ejakulatu ni zaznati semenčic. Moški dejavniki predstavljajo približno 40 % primerov neplodnosti v ZDA, azoospermija pa približno 10 % teh primerov. Do nedavnega zdravniki niso mogli narediti veliko, razen predlagati uporabo donorskih semenčic. Čeprav seme moškega z azoospermijo morda izgleda normalno s prostim očesom, je pod mikroskopom slika povsem drugačna, pravi Williams. Tudi najbolj usposobljeni tehniki le redko najdejo semenčice v takšnih vzorcih, ki so običajno polni drugih celičnih ostankov. Poleg tega so semenčice najmanjše celice v človeškem telesu, zato ni presenetljivo, da jih tudi najboljši specialisti redko najdejo.
Tu nastopi umetna inteligenca.
Ekipa dr. Williamsa je pet let razvijala sistem, ki združuje algoritem umetne inteligence za zaznavanje semenčic in pretočni čip, po katerem vzorec semena teče skozi mikroskopsko cevko na plastičnem čipu. Če UI zazna semenčico, se ta del vzorca usmeri v ločeno cevko in zbere. Te redke izolirane semenčice se lahko nato shranijo, zamrznejo ali uporabijo za oploditev jajčeca.

Sistem se imenuje STAR – Sperm Track and Recovery (sledenje in zajem semenčic) – in je bil navdihnjen z metodami, ki jih astrofiziki uporabljajo pri iskanju novih zvezd in planetov. »Če lahko najdeš novo zvezdo med milijardami na nebu, potem morda lahko uporabimo podoben pristop za iskanje ene same semenčice med milijardami celic,« pravi Williams. STAR je treniran, da prepozna »zelo, zelo, zelo redke semenčice«, pravi. »Primerjam to z iskanjem igle v tisočih kupih sena. A sistem to opravi v nekaj urah – in tako nežno, da jih lahko uporabimo za oploditev.«

STAR se razlikuje od drugih sistemov umetne inteligence v medicini, saj ne samo da prepozna želeni objekt, temveč ga tudi fizično izolira – v tem primeru semenčice. Sistem lahko v eni uri analizira osem milijonov slik. Williams se spomni trenutka, ko je spoznal, da ima STAR velik potencial. »Za testiranje smo uporabili vzorce, ki so jih embriologi že označili kot brez semenčic. Tehniki so zelo skrbno iskali, da jih ne bi prekosil stroj. V enem vzorcu, ki so ga pregledovali dva dni in nič našli, je STAR v eni uri našel 44 semenčic.«

Rosie in njen mož sta bila prva para, ki sta zanosila s pomočjo STAR marca 2025. Skoraj 19 let sta si prizadevala za nosečnost. Rosie – ki je zaprosila za uporabo psevdonima – pravi, da jima je njuna ortodoksna judovska vera dajala upanje, tudi skozi 15 neuspešnih ciklov umetne oploditve. Pred nosečnostjo sta preizkusila več možnosti za zdravljenje moževe azoospermije, vključno z operacijami in ročnim iskanjem semenčic s strani strokovnjaka iz tujine. Preučevala sta tudi kemijske metode, a jih zavrnila zaradi možne škodljivosti. »V resnici ni bilo več nobenih možnosti,« pravi Rosie, stara 38 let. »Še posebej, ker sem glede na leta plodnosti že močno zamujala. Nisem stara, ampak za plodnost – glede na kakovost jajčec – sem bila že proti koncu.«

Preko skupnosti sta se spoznala z Williamsom in se podrobno seznanila s sistemom. »Točno sva vedela, kaj želijo doseči,« pravi Rosie. »Če lahko najdejo semenčice na naraven način, brez kemikalij, in izberejo najboljše – potem so možnosti boljše.« Za par uporaba STAR ni zahtevala dodatnih postopkov – uspešen cikel marca se ni razlikoval od prejšnjih. »Po toliko razočaranjih sva imela minimalna pričakovanja,« pravi Rosie. »Prišla sva, opravila postopek, vedoč, da so možnosti zelo majhne. Zakaj bi bilo tokrat drugače?«

Pri običajnem ciklu IVF je semenčic več kot jajčec, pravi Williams, vendar je pri azoospermiji ravno obratno. Zato ekipa s sistemom STAR zbere več vzorcev semenčic in jih zamrzne. Nato sinhronizirajo ovulacijo ženske, in na dan odvzema jajčec pridobijo svež vzorec, ga pošljejo skozi STAR in uporabijo pridobljene semenčice za oploditev. Zamrznjeni vzorci služijo kot rezerva, če v svežem vzorcu ničesar ne najdejo.

Dve uri po zbiranju moževega semena marca so izvedeli, da so Rosiejina jajčeca uspešno oplojena in pripravljena za prenos v maternico. »Po prenosu sem rabila dva dni, da sem dojela, da sem res noseča,« pravi Rosie.

Zdaj, štiri mesece noseča, Rosie prejema redno porodniško oskrbo, nosečnost poteka dobro. »Vsako jutro se zbudim in ne morem verjeti, da je to res. In še vedno ne verjamem, dokler ne vidim ultrazvoka.« Williams pravi, da je azoospermija le ena izmed mnogih težav z neplodnostjo, ki jih lahko naslavljamo z umetno inteligenco. »Obstajajo stvari, ki jih trenutno ne vidimo. Z umetno inteligenco pa jih lahko začnemo prepoznavati.

Naš cilj je razviti tehnologije, s katerimi bodo lahko tudi tisti, ki jim rečejo ‘nimate možnosti za otroka’, vseeno imeli zdrave otroke.«

Izvirni članek si lahko preberete tukaj