Η τεχνητή νοημοσύνη βρίσκει... τα χαμένα σπερματοζωάρια

Νέα δεδομένα στην αντιμετώπιση της ανδρικής υπογονιμότητας φέρνει η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης, με ερευνητές να αναπτύσσουν ένα σύστημα που μπορεί να εντοπίσει ακόμη και ένα και μοναδικό σπερματοζωάριο σε δείγματα που μέχρι σήμερα θεωρούνταν «άδεια». Η τεχνολογία αυτή ήδη χρησιμοποιείται σε κέντρα γονιμότητας, προσφέροντας ελπίδα σε ζευγάρια που μέχρι πρότινος δεν είχαν πιθανότητες να αποκτήσουν βιολογικό παιδί.

Η μέθοδος, γνωστή ως Star (Sperm Track and Recovery), αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια και αξιοποιεί αλγορίθμους μηχανικής μάθησης για να εντοπίζει σπερματοζωάρια σε περιπτώσεις αζωοσπερμίας, δηλαδή όταν δεν ανιχνεύεται σπέρμα στην εκσπερμάτιση.

Σύμφωνα με τα διαθέσιμα στοιχεία, η υπογονιμότητα επηρεάζει περίπου έναν στους έξι ανθρώπους σε αναπαραγωγική ηλικία, ενώ σε έως και 50% των περιπτώσεων υπάρχει ανδρικός παράγοντας. Παράλληλα, περίπου 1% των ανδρών παγκοσμίως είναι αζωοσπερμικοί, γεγονός που καθιστά εξαιρετικά δύσκολη τη σύλληψη χωρίς εξειδικευμένη παρέμβαση.

Σε ένα φυσιολογικό δείγμα, υπάρχουν εκατομμύρια σπερματοζωάρια ανά χιλιοστόλιτρο. Αντίθετα, σε περιπτώσεις αζωοσπερμίας, μπορεί να υπάρχει μόλις ένα σπερματοζωάριο σε ολόκληρο το δείγμα ή και κανένα, γεγονός που καθιστά την ανίχνευσή του πρακτικά αδύνατη με τις συμβατικές μεθόδους.

Το σύστημα Star επιχειρεί να καλύψει αυτό το κενό. Χρησιμοποιεί μικρορευστομηχανικά τσιπ, μέσα από τα οποία περνά το δείγμα, ενώ παράλληλα καταγράφονται έως και 300 εικόνες ανά δευτερόλεπτο. Στη συνέχεια, ένας αλγόριθμος αναλύει τις εικόνες σε πραγματικό χρόνο και εντοπίζει πιθανά σπερματοζωάρια, τα οποία απομονώνονται με τη βοήθεια ρομποτικού συστήματος.

Όπως αναφέρουν οι ερευνητές, η μέθοδος έχει επιτύχει ποσοστό ανίχνευσης έως και 100%, υπό την προϋπόθεση ότι υπάρχει έστω και ένα σπερματοζωάριο στο δείγμα.

Η τεχνολογία έχει ήδη εφαρμοστεί σε δεκάδες ασθενείς, με τα πρώτα δεδομένα να δείχνουν ότι εντοπίζεται σπέρμα σε σχεδόν 30% των περιπτώσεων που προηγουμένως θεωρούνταν μη αναστρέψιμες. Επιπλέον, σε συγκριτικές δοκιμές, το σύστημα εντόπισε έως και 40 φορές περισσότερα σπερματοζωάρια σε σχέση με την παραδοσιακή μικροσκοπική αναζήτηση.

Τα πρώτα αποτελέσματα και οι επιφυλάξεις

Η εφαρμογή της μεθόδου έχει ήδη οδηγήσει σε επιτυχημένες εγκυμοσύνες. Σε μία από τις χαρακτηριστικές περιπτώσεις, άνδρας με σύνδρομο Κλάινφελτερ –μια γενετική πάθηση που σχετίζεται με πολύ χαμηλή ή μηδενική παραγωγή σπέρματος– κατάφερε να αποκτήσει παιδί, αφού προηγουμένως εντοπίστηκαν λίγα σπερματοζωάρια σε δείγμα που εξετάστηκε με το σύστημα Star.

Η διαδικασία περιλάμβανε ορμονική θεραπεία και χειρουργική λήψη ιστού, με το δείγμα να αναλύεται στη συνέχεια με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης. Τα σπερματοζωάρια που εντοπίστηκαν χρησιμοποιήθηκαν για τη γονιμοποίηση ωαρίων, οδηγώντας στη δημιουργία βιώσιμου εμβρύου.

Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι πρόκειται για μια τεχνολογία που βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο. Όπως τονίζουν, απαιτούνται μεγαλύτερες κλινικές μελέτες για να αξιολογηθεί πλήρως η αποτελεσματικότητα και η ασφάλειά της, καθώς και για να διαπιστωθεί αν τα αποτελέσματα μπορούν να επαναληφθούν σε ευρύτερο και πιο διαφορετικό πληθυσμό.

Την ίδια ώρα, η τεχνητή νοημοσύνη βρίσκει εφαρμογή και σε άλλα στάδια της εξωσωματικής γονιμοποίησης, όπως η εξατομίκευση της ορμονικής θεραπείας και η επιλογή των πιο βιώσιμων εμβρύων.

Ωστόσο, ειδικοί επισημαίνουν τον κίνδυνο δημιουργίας υπερβολικών προσδοκιών, ιδιαίτερα σε ζευγάρια που έχουν περάσει χρόνια προσπαθειών. Όπως σημειώνεται, οι νέες τεχνολογίες πρέπει να αξιολογούνται με προσοχή, ώστε να αποφεύγεται η προώθηση θεραπειών χωρίς επαρκή επιστημονική τεκμηρίωση.

Παρά τις επιφυλάξεις, το σύστημα Star θεωρείται από πολλούς ερευνητές ως ένα σημαντικό βήμα στην προσπάθεια αντιμετώπισης της σοβαρής ανδρικής υπογονιμότητας, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες λύσεις σε περιπτώσεις που μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν χωρίς ελπίδα.