Niepłodność wśród mężczyzn staje się coraz większym problemem społecznym na całym świecie. Szacuje się, że dotyka aż 7 procent populacji. Teraz do walki z tym problemem naukowcy chcą wykorzystać sztuczną inteligencję.
Jak podaje BBC doktor Steven Vasilescu twierdzi, że oprogramowanie sztucznej inteligencji opracowane przez niego i jego zespół może wykryć plemniki w próbkach pobranych od poważnie niepłodnych mężczyzn 1000 razy szybciej niż para dobrze wyszkolonych oczu.
- Może uwidocznić potencjalnie żywotny plemnik, zanim człowiek w ogóle zdąży przetworzyć to, na co patrzy – mówi.
Dr Vasilescu jest inżynierem biomedycznym na Uniwersytecie Technologicznym w Sydney (UTS) w Australii i założycielem firmy medycznej NeoGenix Biosciences.
Sztuczna inteligencja wykrywa żywe plemniki
System opracowany przez niego i jego współpracowników nazywa się SpermSearch. Został zaprojektowany, aby pomóc mężczyznom, którzy w ogóle nie mają plemników w ejakulacie, problem ten dotyka 10 proc. niepłodnych mężczyzn, którzy cierpią na chorobę zwaną nieobstrukcyjną azoospermią.
Zwykle w takich przypadkach niewielka część jąder jest usuwana chirurgicznie i zabierana do laboratorium, gdzie embriolog może ręcznie wyszukać zdrowe plemniki.
Tkankę rozrywa się i bada pod mikroskopem. Jeśli zostaną znalezione jakiekolwiek zdolne do życia plemniki, można je pobrać i wstrzyknąć do komórki jajowej.
Proces ten, mówi dr Vasilescu, może zająć wielu pracowników od sześciu do siedmiu godzin i wiąże się z ryzykiem zmęczenia i niedokładności.
- Kiedy embriolog spogląda przez mikroskop, widzi kompletny bałagan – gwiezdny krajobraz w postaci komórek – wskazuje. - Jest krew i tkanka. W całości może znajdować się tylko 10 plemników, ale mogą być miliony innych komórek. To igła w stogu siana – mówi dr Vasilescu.
Dla porównania opracowany przez jego zespół SpermSearch może znaleźć zdrowe plemniki w ciągu kilku sekund, jeśli zdjęcia próbek są natychmiast przesyłane do komputera. Ten imponujący wynik udało się osiągnąć po tym, jak dr Vasilescu i jego współpracownicy przeszkolili sztuczną inteligencję do identyfikacji plemników w tych złożonych próbkach tkanek, pokazując jej tysiące takich obrazów.
W opublikowanym artykule naukowym zespół inżynierii biomedycznej UTS stwierdził, że w teście SpermSearch był 1000 razy szybszy niż doświadczony embriolog. Jednakże SpermSearch nie ma ich zastąpić, ale raczej działać jako narzędzie wspomagające.
Doktor Sarah Martins da Silva twierdzi, że kluczowa jest szybkość znalezienia plemników. - Czas ma kluczowe znaczenie. Po pobraniu komórki jajowej w celu zapłodnienia mamy na to bardzo niewiele czasu. Tak więc przyśpieszenie znalezienia plemników byłoby niezwykle korzystne - wskazuje naukowczyni ze szkockiego University of Dundee, która weryfikowała wyniki badania.
Trwają prace nad innymi rozwiązaniami
Doktor Meurig Gallagher to kolejny naukowiec pracujący na rzecz pomocy mężczyznom cierpiącym na problemy z niepłodnością. Adiunkt w Centrum Modelowania Systemów i Biomedycyny Ilościowej na Uniwersytecie w Birmingham opracował technologię, która wykorzystuje oprogramowanie do obrazowania, śledzenia szybkości i działania ogonków plemników.
- Obserwacja ogona daje wgląd w stan próbki – mówi w rozmowie z BBC. - Miniaturowe zmiany mogą nam powiedzieć, czy plemnik znajduje się pod wpływem stresu środowiskowego, wkrótce umrze, czy też reaguje na sygnał biologiczny - tłumaczy.
Z kolei firma Examen z siedzibą w Belfaście, zajmująca się płodnością, stosuje technikę znaną jako elektroforeza żelowa pojedynczych komórek w celu identyfikacji uszkodzeń DNA w poszczególnych plemnikach. Profesor Sheena Lewis i jej zespół rozwijają tę technikę od ponad 20 lat.
Naukowiec studzi emocje
Jednak profesor Lewis, emerytowany profesor medycyny reprodukcyjnej na Queens University w Belfaście i dyrektor naczelny Examen, twierdzi, że choć postęp w stosowaniu sztucznej inteligencji jest ekscytujący, w medycynie postępuje bardzo powoli. Na przykład SpermSearch znajduje się obecnie na etapie weryfikacji koncepcji po bardzo małym badaniu z udziałem zaledwie siedmiu pacjentów.
- To jeszcze nic nie znaczy – mówi profesor Lewis. - Od momentu sprawdzenia koncepcji do udostępnienia na rynku produktu upływa prawdopodobnie od dwóch do pięciu lat. Przed nami długa droga. Jest również skierowana do bardzo małej grupy mężczyzn cierpiących na NOA. Wszystko, co możemy zrobić, jest fantastyczne, ale nigdy nie stanie się to rozwiązaniem głównego nurtu - zaznacza.
Źródło: BBC
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock