Infertilitatea afectează în jur de 7% din populaţia masculină. Acum, inteligenţa artificială (AI) ar putea fi pe cale să ajute la rezolvarea acestei probleme.
Steven Vasilescu este un student doctorand în ultimul an în inginerie biomedicală la Universitatea Tehnologică din Sydney (UTS), Australia, cu experienţă în inginerie medicală şi biotehnologie. El lucrează în domeniul fertilităţii şi al microfluidicii şi este fondatorul companiei medicale NeoGenix Biosciences.
Vasilescu spune că software-ul de AI pe care l-a dezvoltat împreună cu colegii săi, şi care se numeşte SpermSearch, poate identifica spermatozoizii în eşantioanele prelevate de la bărbaţi cu infertilitate severă, de 1.000 de ori mai repede decât o pereche de ochi foarte bine pregătiţi.
Cum poate fi IA un instrument puternic în tratarea infertilităţii masculine?
„Poate evidenţia un spermatozoid potenţial viabil înainte ca un om să poată procesa ceea ce priveşte", spune el.
Sistemul a fost conceput pentru a ajuta bărbaţii cu o afecţiune numită azoospermie neobstructivă (NOA), respectiv scăderea sau spermatogeneza absentă, în care nu există spermatozoizi, ceea ce reprezintă cam 10% dintre bărbaţii infertili, potrivit BBC.
De obicei, în aceste cazuri, o mică porţiune din testicule este îndepărtată chirurgical şi dusă la un laborator, unde un embriolog poate căuta manual spermatozoizi sănătoşi.
Ţesutul este separat şi examinat la microscop. Dacă se găsesc spermatozoizi viabili, aceştia pot fi extraşi şi injectaţi într-un ovul.
Acest proces, spune Vasilescu, poate dura şase sau şapte ore pentru mai mulţi angajaţi, existând pericolul oboselii şi al inexactităţii.
„Când un embriolog se uită la microscop, ceea ce vede este doar o dezordine totală - un peisaj stelar de celule", spune el.
„Există sânge şi ţesut. S-ar putea să existe doar 10 spermatozoizi în tot acest ansamblu, dar pot exista milioane de alte celule. Este ca un ac în carul cu fân", explică Vasilescu.
El spune că, în schimb, SpermSearch poate găsi orice spermatozoid sănătos în câteva secunde, atunci când fotografiile probelor sunt încărcate imediat în calculator.
Pentru a atinge această viteză, Vasilescu şi colegii săi au antrenat inteligenţa artificială să identifice spermatozoizii în aceste mostre complexe de ţesut, prezentându-i mii de astfel de imagini.
Foto: Sistemul SpermSearch identifică rapid spermatozoizii şi desenează un dreptunghi în jurul lor pe ecran
Într-o lucrare ştiinţifică publicată, echipa de inginerie biomedicală a UTS a declarat că, în cadrul unui test, SpermSearch a fost de 1.000 de ori mai rapid decât un embriolog experimentat.
Cu toate acestea, aplicaţia nu este concepută pentru a înlocui embriologii, ci mai degrabă pentru a acţiona ca un instrument de asistenţă.
Dr. Sarah Martins da Silva spune că o astfel de rapiditate în găsirea oricărui spermatozoid este vitală. „Timpul este esenţial", spune lectorul clinic în medicina reproductivă de la Universitatea din Dundee.
„Dacă avem pe cineva care a avut o recoltare de ovule şi avem ovule care trebuie să fie fertilizate, există doar o fereastră de timp mică pentru ca noi să putem face acest lucru. Accelerarea procesului ar fi extrem de avantajoasă", a comentat ea.
Având în vedere că, potrivit unor rapoarte răspândite, numărul de spermatozoizi a scăzut la jumătate în ultimele patru decenii, infertilitatea rămâne o problemă tot mai mare.
Printre factorii care stau la baza scăderii fertilităţii masculine se numără poluarea, fumatul, o dietă proastă, lipsa exerciţiilor fizice şi prea mult stres.
„Dacă putem face embriologul mai eficient, mai precis, ar putea găsi spermatozoizi pe care altfel poate nu i-ar identifica. Acest lucru îi oferă unui bărbat şansa de a fi tatăl propriilor copii biologici", spune Vasilescu.
„Poate fi diferenţa dintre fertilizarea unui ovul - sau pur şi simplu oprirea tratamentului", explică el.
Deşi evoluţiile în utilizarea AI sunt interesante, medicina se mişcă foarte încet. Noua aplicaţie inteligentă se află în prezent în stadiul de dovadă a conceptului, în urma unui studiu foarte mic care a implicat doar şapte pacienţi.
Perioada de timp dintre momentul în care ceva se află la stadiul de dovadă a conceptului şi cel în care este disponibil pe piaţă este probabil între doi şi cinci ani, spun specialiştii.
Echipa de la UTS este acum pregătită să avanseze programul de inteligenţă artificială către testele clinice.
(Foto: Steven Vasilescu, în mijloc, împreună cu colegii săi de la UTS. Credit: Dale Goss)
