Μετά από 18 χρόνια προσπαθειών να αποκτήσουν παιδί, ένα ζευγάρι περιμένει το πρώτο του παιδί χάρη στη δύναμη της τεχνητής νοημοσύνης.
Το ζευγάρι είχε υποβληθεί σε πολλούς κύκλους εξωσωματικής γονιμοποίησης (IVF), επισκεπτόμενο κέντρα γονιμότητας σε όλο τον κόσμο με την ελπίδα να αποκτήσει παιδί.
Η διαδικασία της εξωσωματικής περιλαμβάνει την αφαίρεση του ωαρίου από τη γυναίκα και τη συνένωσή του με σπέρμα στο εργαστήριο για τη δημιουργία εμβρύου, το οποίο στη συνέχεια εμφυτεύεται στη μήτρα.
Ωστόσο, για το συγκεκριμένο ζευγάρι, οι προσπάθειες εξωσωματικής απέβησαν άκαρπες λόγω αζωοσπερμίας, μιας σπάνιας κατάστασης κατά την οποία δεν ανιχνεύονται σπερματοζωάρια στο σπέρμα του άνδρα, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε ανδρική υπογονιμότητα. Ένα τυπικό δείγμα σπέρματος περιέχει εκατοντάδες εκατομμύρια σπερματοζωάρια, όμως στους άνδρες με αζωοσπερμία, ο αριθμός είναι τόσο χαμηλός που δεν ανιχνεύονται καν, ακόμα και μετά από ώρες προσεκτικής παρατήρησης στο μικροσκόπιο.
Έτσι, το ζευγάρι, που επιθυμεί να παραμείνει ανώνυμο για λόγους ιδιωτικότητας, απευθύνθηκε στο Κέντρο Γονιμότητας του Πανεπιστημίου Κολούμπια για να δοκιμάσει μια νέα προσέγγιση.
Η μέθοδος ονομάζεται STAR και χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να εντοπίζει και να ανακτά κρυμμένα σπερματοζωάρια σε άνδρες που θεωρούνταν ότι δεν είχαν καθόλου. Το μόνο που έπρεπε να κάνει ο σύζυγος ήταν να δώσει ένα δείγμα σπέρματος στην ιατρική ομάδα.
«Κρατήσαμε τις ελπίδες μας στο ελάχιστο μετά από τόσες απογοητεύσεις», δήλωσε η σύζυγος σε ηλεκτρονική δήλωση.
Οι ερευνητές του κέντρου ανέλυσαν το δείγμα με το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης. Βρέθηκαν τρία κρυμμένα σπερματοζωάρια, τα οποία ανακτήθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για τη γονιμοποίηση των ωαρίων της γυναίκας μέσω εξωσωματικής. Αυτή είναι η πρώτη επιτυχημένη εγκυμοσύνη παγκοσμίως χάρη στη μέθοδο STAR.
Το μωρό αναμένεται να γεννηθεί τον Δεκέμβριο
«Μου πήρε δύο μέρες να πιστέψω ότι είμαι όντως έγκυος», είπε η γυναίκα. «Ακόμα ξυπνάω το πρωί και δεν μπορώ να πιστέψω ότι είναι αλήθεια. Δεν το πιστεύω μέχρι να δω τις εξετάσεις.»
Η τεχνητή νοημοσύνη έχει προωθήσει σημαντικά τη φροντίδα γονιμότητας στις ΗΠΑ: όλο και περισσότερα ιατρικά κέντρα τη χρησιμοποιούν για να αξιολογούν την ποιότητα των ωαρίων ή να ελέγχουν για υγιή έμβρυα κατά τη διάρκεια της εξωσωματικής. Παρότι απαιτείται ακόμη έρευνα και δοκιμές, η ΑΙ φαίνεται να φέρνει εξελίξεις και στην ανδρική υπογονιμότητα.
Ο Δρ. Zev Williams, διευθυντής του Κέντρου Γονιμότητας του Πανεπιστημίου Columbia, μαζί με τους συνεργάτες του, ανέπτυξαν τη μέθοδο STAR σε διάρκεια πέντε ετών, με στόχο να εντοπίζουν και να ανακτούν σπερματοζωάρια σε δείγματα ασθενών με αζωοσπερμία.
Τα αποτελέσματα του συστήματος τους εντυπωσίασαν
«Ένας ασθενής έδωσε δείγμα και οι πιο έμπειροι τεχνικοί το ανέλυαν επί δύο ημέρες προσπαθώντας να βρουν σπέρμα. Δεν βρήκαν τίποτα. Χρησιμοποιήσαμε το σύστημα STAR που βασίζεται σε ΑΙ. Σε μία ώρα, εντόπισε 44 σπερματοζωάρια. Εκεί καταλάβαμε ότι πρόκειται για πραγματική αλλαγή παιχνιδιού. Αυτό θα κάνει τεράστια διαφορά στους ασθενείς», δήλωσε ο Williams.
Όταν το δείγμα σπέρματος τοποθετείται σε ένα ειδικά σχεδιασμένο τσιπ κάτω από μικροσκόπιο, το σύστημα STAR – που σημαίνει Sperm Tracking and Recovery – συνδέεται με το μικροσκόπιο μέσω κάμερας υψηλής ταχύτητας και ισχυρής τεχνολογίας απεικόνισης για να σαρώσει το δείγμα, τραβώντας πάνω από 8 εκατομμύρια εικόνες μέσα σε λιγότερο από μία ώρα, εντοπίζοντας ό,τι έχει εκπαιδευτεί να αναγνωρίζει ως σπερματοζωάριο.
Το σύστημα απομονώνει αμέσως το σπερματοζωάριο σε μια μικροσκοπική σταγόνα καλλιεργητικού υγρού, επιτρέποντας στους εμβρυολόγους να ανακτήσουν κύτταρα που διαφορετικά δεν θα μπορούσαν να εντοπιστούν με γυμνό μάτι.
«Είναι σαν να ψάχνεις για μια βελόνα διάσπαρτη σε χιλιάδες δεμάτια άχυρου, να την εντοπίζεις μέσα σε μία ώρα και να το κάνεις τόσο απαλά, χωρίς λέιζερ ή χρώσεις, ώστε το σπέρμα να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για γονιμοποίηση», είπε ο Williams.
«Το εντυπωσιακό είναι ότι αντί για τα συνηθισμένα 200–300 εκατομμύρια σπερματοζωάρια σε ένα δείγμα, αυτοί οι ασθενείς μπορεί να έχουν μόνο δύο ή τρία. Όχι εκατομμύρια – κυριολεκτικά δύο ή τρία. Αλλά με την ακρίβεια του συστήματος STAR και την εμπειρία των εμβρυολόγων μας, ακόμα και αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επιτυχή γονιμοποίηση.»
«Σοκαριστική και απρόσμενη διάγνωση»
Υπολογίζεται ότι ο άνδρας ευθύνεται για το 40% περίπου των περιπτώσεων υπογονιμότητας στις ΗΠΑ, ενώ έως και 10% των υπογόνιμων ανδρών πάσχουν από αζωοσπερμία.
«Πρόκειται για μια εξαιρετικά οδυνηρή, σοκαριστική και απρόσμενη διάγνωση», είπε ο Williams. «Οι περισσότεροι άνδρες με αζωοσπερμία νιώθουν απόλυτα υγιείς και φυσιολογικοί. Δεν έχουν πρόβλημα σεξουαλικής λειτουργίας και το σπέρμα φαίνεται φυσιολογικό. Η διαφορά είναι ότι όταν το βλέπεις στο μικροσκόπιο, αντί να δεις εκατομμύρια σπερματοζωάρια να κολυμπούν, βλέπεις μόνο κυτταρικά υπολείμματα και κανένα σπερματοζωάριο.»
Οι παραδοσιακές θεραπείες για την αζωοσπερμία περιλαμβάνουν επεμβατική χειρουργική για ανάκτηση σπέρματος απευθείας από τους όρχεις.
«Ένα τμήμα των όρχεων αφαιρείται, κόβεται σε μικρά κομμάτια και προσπαθείς να βρεις σπέρμα εκεί», είπε ο Williams. «Είναι επώδυνο, επεμβατικό και μπορεί να γίνει μόνο λίγες φορές πριν προκληθούν μόνιμες βλάβες στους όρχεις.»
Άλλες θεραπείες περιλαμβάνουν ορμονική αγωγή – αλλά αυτό έχει αποτέλεσμα μόνο αν υπάρχει ορμονική ανισορροπία. Αν τίποτα δεν αποδώσει, το ζευγάρι μπορεί να καταφύγει σε δότη σπέρματος.
Ο Williams υποστηρίζει ότι η μέθοδος STAR αποτελεί μια νέα ελπιδοφόρα εναλλακτική.
«Ήταν πραγματικά ομαδική προσπάθεια η ανάπτυξη αυτής της μεθόδου και αυτό που μας κίνησε όλους ήταν ότι μπορούμε πλέον να βοηθήσουμε ζευγάρια που αλλιώς δεν θα είχαν καμία ευκαιρία», είπε.
Αν και προς το παρόν η μέθοδος STAR διατίθεται μόνο στο Κέντρο Γονιμότητας του Columbia, ο Williams και οι συνεργάτες του σχεδιάζουν να δημοσιεύσουν την έρευνα και να τη μοιραστούν με άλλα κέντρα. Το κόστος για εύρεση, απομόνωση και κατάψυξη σπέρματος για έναν ασθενή με αυτή τη μέθοδο είναι κάτω από 3.000 δολάρια.
«Η υπογονιμότητα είναι μοναδική, γιατί ο άνθρωπος το αντιμετωπίζει από τα πολύ Αρχαία Χρόνια Μπορεί να φτάνει την εποχή της Βίβλου. Έχουμε έρθει αντιμέτωποι με αυτήν σε όλη την ανθρώπινη ιστορία», είπε. «Είναι εκπληκτικό να σκεφτεί κανείς ότι οι πιο προηγμένες τεχνολογίες μας χρησιμοποιούνται σήμερα για να λύσουν ένα τόσο αρχαίο πρόβλημα.»
«Η τεχνητή νοημοσύνη μάς βοηθά να βλέπουμε ό,τι δεν μπορούν τα μάτια μας»
Δεν είναι η πρώτη φορά που γιατροί στρέφονται στην ΑΙ για να βοηθήσουν άνδρες με αζωοσπερμία.
Μια ξεχωριστή ερευνητική ομάδα στον Καναδά ανέπτυξε ένα μοντέλο ΑΙ που επιταχύνει τη διαδικασία εντοπισμού σπάνιων σπερματοζωαρίων σε δείγματα από άνδρες με την πάθηση.
«Ο λόγος που η ΑΙ είναι τόσο κατάλληλη είναι ότι βασίζεται στην εκμάθηση – να της δείξεις τι σχήμα έχει ένα σπερματοζωάριο, τι χαρακτηριστικά πρέπει να έχει – και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει αυτόν τον αλγόριθμο για να το εντοπίσει,» δήλωσε η Δρ. Sevann Helo, ουρολόγος στην Κλινική Mayo, ειδικευμένη στην ανδρική υπογονιμότητα και σεξουαλική δυσλειτουργία, η οποία δεν συμμετείχε στην ανάπτυξη της μεθόδου STAR
«Είναι πολύ συναρπαστικό», είπε. «Η τεχνητή νοημοσύνη, ειδικά στον ιατρικό τομέα, ανοίγει ένα εντελώς νέο τοπίο και πραγματικά θα φέρει επανάσταση στον τρόπο που αντιμετωπίζουμε πολλά ιατρικά προβλήματα.»
Πηγή: edition.cnn.com
