Пара забеременела с помощью метода извлечения спермы под руководством ИИ

После почти двух десятилетий попыток завести семью пара смогла зачать ребенка благодаря исследователям Центра репродуктивной медицины Колумбийского университета. Этот случай описан в исследовательском письме, опубликованном в журнале The Lancet. Это первый успешный случай беременности с использованием метода под управлением искусственного интеллекта, разработанного для восстановления сперматозоидов у мужчин с азооспермией, при которой в эякуляте содержится мало или вовсе нет сперматозоидов.

Мужские факторы составляют примерно 40% случаев бесплодия у пар. Из них около 10–15% мужчин страдают азооспермией.

«Образец спермы может выглядеть совершенно нормально, но при рассмотрении под микроскопом оказывается лишь море клеточного мусора без видимых сперматозоидов», - говорит Зев Уильямс, старший автор статьи и директор Центра репродуктивной медицины Колумбийского университета. «Многим парам с мужским бесплодием говорят, что у них мало шансов иметь биологического ребенка».

Мужчины с азооспермией могут пройти процедуру хирургического извлечения сперматозоидов из яичек, но часто она оказывается неуспешной и может вызывать сосудистые проблемы, воспаления или временное снижение уровня тестостерона.

Некоторые специализированные лаборатории нанимают техников для ручного осмотра образцов спермы — длительный и дорогой процесс — после обработки центрифугированием или другими агентами, которые могут повреждать сперматозоиды.

Уильямс собрал команду исследователей и врачей для разработки нового метода, который сочетает в себе различные технологии для идентификации и извлечения редких сперматозоидов у мужчин с азооспермией.

«Наша команда включала экспертов в области передовых методов визуализации, микрофлюидику и репродуктивную эндокринологию для решения каждой из отдельных задач, необходимых для поиска и изоляции редких сперматозоидов», - объясняет Хемант Сурьяванши, ассистент профессора репродуктивных наук Колумбийского университета и руководитель проекта.

Метод STAR (Отслеживание и восстановление сперматозоидов), представленный ранее в этом году, использует мощные технологии визуализации для сканирования образца спермы у мужчин с азооспермией, делая более 8 миллионов изображений менее чем за час.

Искусственный интеллект используется для идентификации сперматозоидов в образце, а микрофлюидический чип с крошечными каналами, похожими на волосы, изолирует часть семенного образца, содержащую сперматозоид. В течение миллисекунд робот мягко удаляет сперматозоид, чтобы его можно было использовать для создания эмбриона или заморозки и хранения для будущего использования.

STAR был протестирован у пациента, который пытался завести семью почти 20 лет, включая множество циклов ЭКО в других центрах, несколько ручных поисков сперматозоидов и две хирургические процедуры для извлечения сперматозоидов.

Пациент предоставил 3,5 мл образца спермы. За примерно два часа STAR отсканировал 2,5 миллиона изображений, идентифицировал два жизнеспособных сперматозоида, которые затем были использованы для создания двух эмбрионов и начала беременности.

Полученные данные, хотя и основаны на одном случае, демонстрируют возможность этой технологии преодолеть давние барьеры в помощи мужчинам с азооспермией.

«Для создания эмбриона нужен всего один здоровый сперматозоид», - отмечает Уильямс.

В настоящее время проводятся более масштабные клинические исследования для оценки эффективности STAR в более широких популяциях пациентов.