În premieră mondială, un copil s-a născut după ce a fost conceput printr-o procedură de fertilizare in vitro realizată în mare parte de roboți. Oamenii de știință din spatele acestei lucrări spun că ar putea crește rata de succes a unui tip de FIV în viitor, potrivit Live Science.
Un nou sistem de injectare intracitoplasmatică a spermatozoizilor (ICSI), complet automatizat, controlat digital şi asistat de AI, a condus la o naştere reuşită, ceea ce trezeşte speranţe că această abordare ar putea reduce riscul de eroare umană în timpul executării acestor proceduri.
Naşterea a avut loc în urma tratamentului la care a fost supusă o pacientă în vârstă de 40 de ani, care a primit ovocite donate, după o fertilizare in vitro nereuşită, realizată anterior.
Procedura a fost realizată în cadrul clinicii Hope IVF Mexico (Guadalajara), sub supravegherea unui comitet de etică, ca parte a unui studiu pilot privind automatizarea proceselor din laboratoarele de fertilitate.
Sistemul automatizat a fost conceput de o echipă multidisciplinară de specialişti de la Conceivable Life Sciences (New York şi Guadalajara, Mexic), condusă de embriologul dr. Jacques Cohen, directorul medical Alejandro Chavez-Badiola şi profesorul Gerardo Mendizabal-Ruiz, specialist în inginerie biomedicală.
Toate cele 23 de etape ale procedurii standard ICSI au fost automatizate
Noul sistem funcţionează ca o staţie de lucru care automatizează toate cele 23 de etape ale procedurii standard ICSI. Etapele au fost operate fie de un sistem de inteligenţă artificială (AI), fie de operatori umani aflaţi la distanţă, printr-o interfaţă digitală.
Procedura de FIV prin ICSI, dezvoltată şi utilizată pe scară largă încă din anii 1990, constă în injectarea directă a unui spermatozoid în citoplasma unui ovocit matur şi este utilizată frecvent în fertilizarea asistată. Embrionii rezultaţi sunt apoi introduşi în uter. Procedura are însă şi dezavantaje, fiind expusă erorii umane.
Pentru a rezolva această problemă, dr. Cohen şi colegii săi au dezvoltat o maşină care poate efectua 23 de paşi-cheie necesari pentru ICSI (115 etape în total). Fiecare dintre aceste etape este iniţiată de o persoană prin apăsarea unui buton, în timp ce aceasta urmăreşte o transmisie live a procesului. Acest lucru poate fi făcut chiar şi dintr-o altă parte a lumii, cum s-a întâmplat şi în acest caz.
Operatorii umani au transmis comenzi de la 3.700 km distanță
Echipamentul fizic, respectiv aparatura robotică şi componentele electronice ale sistemului complet automatizat de injectare intracitoplasmatică a spermatozoizilor, a fost montat în laboratorul de fertilizare in vitro al clinicii Hope IVF din Guadalajara, Mexic, iar comenziile au fost trimise de la distanţă, de către operatori aflaţi în clinica din Guadalajara şi din New York, de la 3.700 de kilometri distanţă.
Operatorii au emis comenzi prin intermediul unei interfeţe digitale pentru a efectua fiecare dintre cele 23 de etape de microinjectare pentru fiecare ovul.
În cadrul ciclului de tratament, cinci ovocite au fost fertilizate prin procedura ICSI complet automatizată, iar trei au fost utilizate ca grup de control pentru fertilizarea manuală.
Durata medie a fost de aproximativ 9 minute şi 56 de secunde per ovocit, uşor mai lungă decât ICSI manual, din cauza caracterului experimental al procedurii. Timpul de procesare este estimat să scadă semnificativ în viitor, potrivit autorilor studiului, publicat în Reproductive BioMedicine Online, care marchează o etapă esenţială în direcţia standardizării procedurilor FIV şi oferă noi perspective asupra viitorului fertilizării asistate.
Patru dintre cele cinci ovocite injectate automatizat au prezentat fertilizare normală, iar toate cele trei din grupul de control manual au fost, de asemenea, fertilizate. Un blastocist de calitate înaltă, fertilizat cu ajutorul sistemului automatizat de la distanţă (New York), a fost crioconservat şi ulterior transferat într-un alt ciclu, ducând la o sarcină care a evoluat normal până la naşterea unui băiat sănătos.
În prezent, toate procedurile ICSI la nivel global sunt efectuate manual
În prezent, toate procedurile ICSI la nivel global sunt efectuate manual de embriologi specializaţi. Totuşi, potrivit dr. Cohen, performanţele pot varia considerabil între operatori. Automatizarea procesului ICSI oferă o soluţie care poate îmbunătăţi precizia, eficienţa şi consistenţa rezultatelor, spune medicul.
Dr. Chavez-Badiola a subliniat la rândul său că acest sistem reprezintă un progres major faţă de dezvoltările anterioare, prin automatizarea completă a fiecărei etape a procedurii ICSI şi prin integrarea AI pentru selecţia spermatozoizilor.
Această metodă poate contribui nu doar la standardizarea procedurii, ci şi la îmbunătăţirea ratei de supravieţuire a ovocitelor şi la optimizarea momentului injectării, potrivit autorilor.
La ce a fost folosită inteligența artificială în procesul de fertilizare in vitro
Inteligenţa artificială a fost utilizată pentru poziţionarea spermatozoidului în pipeta de injectare şi pentru ghidarea microinjectării în ovocit. Profesorul Mendizabal-Ruiz a explicat că AI permite sistemului să selecteze autonom spermatozoizii, să-i imobilizeze cu laser şi să execute injectarea cu o precizie imposibil de atins manual.
Aplicabilitatea clinică pe scară largă a sistemului va necesita validare suplimentară în studii cu un număr mai mare de pacienţi, însă acest prim rezultat - o naştere sănătoasă - reprezintă un pas important către automatizarea completă a procedurii de fertilizare in vitro.
Automatizarea este deja implementată în cultivarea embrionilor, unde incubatoarele captează imagini în timp real, iar AI monitorizează dezvoltarea embrionară şi estimează rezultatele. De asemenea, tehnologia este folosită în crioprezervarea ovocitelor, spermatozoizilor şi embrionilor, precum şi în evaluarea şi prepararea materialului seminal.
