Первая беременность
с использованием процедуры ИИ

Врачи Центра репродуктивной медицины Колумбийского университета сообщили о первой в мире беременности, наступившей с помощью новой системы искусственного интеллекта. Это произошло у пары, которая пыталась завести ребёнка почти два десятилетия.

Беременность стала возможной благодаря разработке команды Колумбийского университета под руководством доктора Зева Уильямса, директора центра. Система предназначена для решения проблемы азооспермии — отсутствия обнаруживаемых сперматозоидов в эякуляте. Мужской фактор составляет около 40% причин бесплодия в США, и азооспермия ответственна примерно за 10% из них. До недавнего времени врачи мало что могли предложить пациентам с таким диагнозом, кроме использования донорской спермы. Хотя на глаз эякулят мужчины с азооспермией может выглядеть нормально, под микроскопом картина совсем иная, отмечает Уильямс. Даже самые опытные эмбриологи крайне редко находят сперматозоиды в таких образцах, которые, как правило, наполнены клеточным мусором. А учитывая, что сперматозоид — самая маленькая клетка в организме, неудивительно, что найти его крайне сложно.
Вот где вступает в дело ИИ.
Команда Уильямса пять лет разрабатывала систему, которая сочетает алгоритм ИИ для распознавания сперматозоидов с микрожидкостным чипом: сперма пропускается через крошечную трубку на пластиковом чипе. Если ИИ фиксирует наличие сперматозоида, эта микродоля образца направляется в отдельную трубку и сохраняется. Немногочисленные выделенные таким образом сперматозоиды можно заморозить, сохранить или использовать для оплодотворения яйцеклетки.

Система получила название STAR — Sperm Track and Recovery (отслеживание и извлечение сперматозоидов). Она была вдохновлена методами, которые астрофизики применяют при помощи ИИ для обнаружения новых звёзд и планет. «Если можно разглядеть зарождающуюся звезду среди миллиардов других на небе, то, возможно, мы сможем использовать тот же подход, чтобы найти один нужный сперматозоид среди миллиардов клеток», — говорит Уильямс. STAR обучена находить «очень, очень, очень редкие сперматозоиды». «Это как искать иголку в тысяче стогов сена, — добавляет он. — Но система справляется за пару часов и настолько деликатно, что сперматозоиды можно использовать для оплодотворения».

Отличие STAR от других ИИ-систем в медицине в том, что она не просто анализирует изображение, но и способна физически изолировать нужный объект — в данном случае сперматозоиды. Система может обработать восемь миллионов изображений примерно за час. Уильямс вспоминает момент, когда понял, насколько это может быть мощным инструментом. «Прежде чем утилизировать образцы, в которых эмбриологи не находили сперматозоидов, мы решили протестировать систему. Эмбриологи старались изо всех сил — не хотели уступить машине. В одном из образцов, где специалисты два дня ничего не могли найти, STAR обнаружила 44 сперматозоида за час».

Рози и её муж стали первой парой, у которой наступила беременность благодаря STAR — в марте 2025 года. Они пытались зачать ребёнка почти 19 лет. Рози, пожелавшая использовать псевдоним, говорит, что их вера (они ортодоксальные иудеи) помогала им не терять надежду в течение 15 неудачных циклов ЭКО. До этого они использовали разные подходы для решения проблемы азооспермии мужа: операции, приглашение зарубежного эксперта, химические методы, которые вызывали опасения из-за возможного ущерба качеству спермы. «Реально ничего не оставалось, — говорит Рози, 38 лет. — Особенно учитывая, что я и так была уже за пределами фертильного возраста. Не старая, но по “яйцеклеточным” годам — на грани».

Через одну из общинных групп они познакомились с Уильямсом и его программой и изучили всё, что могли. «Мы понимали, что это за система, и знали, чего они пытаются достичь, — говорит Рози. — Если можно получить сперматозоиды без химии, более естественным способом, и система сможет выбрать хорошие — тогда шансы выше». Для пары использование STAR не требовало дополнительных процедур: их успешный цикл в марте ничем не отличался от предыдущих. «После стольких разочарований мы не питали особых надежд, — вспоминает она. — Просто пришли, сделали всё как обычно, думая, что и на этот раз вряд ли что-то получится. Почему этот раз должен отличаться?»

Обычно в цикле ЭКО сперматозоидов намного больше, чем яйцеклеток, объясняет Уильямс. Но при азооспермии всё наоборот. Поэтому команда собирает несколько образцов спермы с помощью STAR и замораживает их. Затем они синхронизируют цикл овуляции женщины, а в день извлечения яйцеклеток получают свежий образец спермы, пропускают через STAR и используют для оплодотворения. Замороженные образцы служат резервом, если свежие сперматозоиды не найдутся.

Через два часа после сбора спермы в марте Рози сообщили, что её яйцеклетки успешно оплодотворены и готовы к переносу через несколько дней. «Мне понадобилось два дня, чтобы поверить, что я действительно беременна», — говорит она.

Сейчас, на четвёртом месяце, Рози получает стандартную акушерскую помощь, и беременность протекает хорошо. «Я всё ещё просыпаюсь утром и не верю, что это правда, — говорит она. — Пока не увижу сканы — не до конца верю».

Уильямс добавляет: азооспермия — лишь одна из многих причин бесплодия, с которыми может справляться ИИ. «Есть вещи, которые мы сейчас просто не видим. Но ИИ помогает нам их разглядеть.

Мечта — создать технологии, которые позволят тем, кому говорят “у вас нет шансов на ребёнка”, всё-таки стать родителями здоровых детей».

Оригинал статьи можно прочитать здесь