Ученые впервые использовали искусственный интеллект для зачатия ребенка

В США репродуктологи впервые применили искусственный интеллект для зачатия ребенка, отец которого страдает бесплодием. Алгоритм, анализирующий снимки эякулята, способен сделать отцом человека, у которого есть хотя бы один жизнеспособный сперматозоид, говорится в статье, опубликованный в журнале Lancet.

В США репродуктологи впервые применили искусственный интеллект для зачатия ребенка, отец которого страдает бесплодием. Алгоритм, анализирующий снимки эякулята, способен сделать отцом человека, у которого есть хотя бы один жизнеспособный сперматозоид, говорится в статье, опубликованный в журнале Lancet.

По статистике 40% случаев, когда пары не могут завести ребенка, связаны с проблемами со здоровьем мужчины. Из них 10-15% — заболевания азооспермией и криптозооспермией, при которых в эякуляте полностью отсутствуют сперматозоид или присутствует их ничтожное количество. «Образец спермы может выглядеть абсолютно нормально, но при взгляде в микроскоп вы увидите лишь множество клеточного мусора, без видимых сперматозоидов», — пояснил Зев Уильямс, директор Центра репродукции Колумбийского университета (США). — Многим парам с проблемой мужского бесплодия говорят, что у них мало шансов иметь биологического ребенка».

Чтобы завести детей, мужчины с азооспермией могут проходить специальные процедуры по хирургическому извлечению сперматозоидов, однако зачастую она оказывается безрезультатной и может вызывать проблемы с сосудами, воспаление и временное понижение уровня тестостерона. Специализированные лаборатории могут нанимать профессионалов, которые вручную исследуют образцы эякулята для визуального поиска сперматозоидов, однако это длительный и дорогостоящий процесс. «В этой области есть большой запрос на поиск лучшего способа выявления и извлечения жизнеспособных сперматозоидов у мужчин с их чрезвычайно низким количеством», — пояснил Уильямс.

Под руководством Уильямса был разработан метод STAR (Sperm Tracking and Recovery). Высокоскоростная камера делает свыше 8 млн снимков в час образца спермы, проходящей через канал. Модель, использующая алгоритмы машинного обучения и искусственный интеллект, ищет сперматозоиды при высокоскоростном анализе графических изображений, а микрофлюидный чип по специальным каналам толщиной с волос отбирает участок спермы объемом 300 нанолитров с найденным сперматозоидом. В течение миллисекунд робот аккуратно изолирует сперматозоид, который далее может использоваться для создания эмбриона.

Для проверки метода ученые добавляли в образцы эякулята человека с азооспермией живые сперматозоиды (5-100 штук на 400 микролитров) — все они были выявлены роботом с вероятностью 99%.

С помощью STAR ученые смогли впервые выделить жизнеспособные сперматозоиды у 39-летнего мужчины, который с партнершей 19 лет не мог завести детей. За 2 часа было обработано 2,5 млн снимков эякулята, в котором было найдено всего семь сперматозоидов — два подвижных и 5 неподвижных. Из двух подвижных сперматозоидов и ооцитов женщины были созданы два эмбриона, и после 8 недель было зафиксировано нормальное развитие беременности.

Полученный результат доказал работоспособность технологии, несмотря на единичный успешный случай, и позволит преодолеть существующие барьеры в помощи мужчинам с азооспермией. «Для создания эмбриона вам достаточно всего одного здорового сперматозоида», — пояснил Уильямс.