Eerste kind geboren door AI, uitgevoerd bij de behandeling van onvruchtbaarheid

AI kent geen grenzen meer en doet nu ook zijn intrede op reproductief gebied, om paren te helpen die ouders willen worden, maar moeite hebben om kinderen te krijgen, op een ‘natuurlijke’ manier. In dit specifieke geval maakte kunstmatige intelligentie het mogelijk om een ​​deel van het sperma te identificeren en terug te winnen dat nodig was om een ​​zwangerschap op gang te brengen, waarbij effectief kon worden overgegaan tot robotgeassisteerde bevruchting. Het resultaat, gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift The Lancet, vertegenwoordigt een keerpunt op dit gebied en opent de weg naar nieuwe oplossingen voor mannelijke onvruchtbaarheid.

AI-ondersteunde bevruchting

In dit specifieke geval zijn de hoofdrolspelers een man en een vrouw die al 19 jaar proberen ouders te worden. Nu kunnen ze dat dankzij AI zijn. In feite heeft kunstmatige intelligentie het mogelijk gemaakt om de noodzakelijke maar zeldzame spermatozoa in de toekomstige vader te identificeren. De procedure vond plaats met een methode genaamd STAR, een acroniem voor Sperm tracking and recovery. Het werd ontwikkeld door het Columbia University Fertility Center in New York, waar een team onder leiding van Zev Williams en gecoördineerd door Hemant Suryawanshi het probleem van de onvruchtbaarheid van de mens probeerde op te lossen, en daarin slaagde.

AI “op jacht naar sperma”

Bij de man was in feite azoöspermie vastgesteld, dat wil zeggen een aandoening waarbij de zaadvloeistof zeer weinig of geen spermatozoa bevat. Zijn situatie was vergelijkbaar met die van vele anderen, wier spermastaal er normaal uit zou kunnen zien. Onder een microscoop geanalyseerd, toont het echter wat wordt beschouwd als een “zee van cellulair afval”, zonder zichtbaar sperma. Tot nu toe hadden we het in deze gevallen over ernstige onvruchtbaarheid, waarvoor de enige oplossing bestond uit een delicate chirurgische ingreep waarbij spermatozoa rechtstreeks uit de testikels werden geëxtraheerd, op een invasieve manier en zonder garantie op succes, met risico op complicaties.

Het historische keerpunt

“Ons team brengt experts op het gebied van geavanceerde beeldvorming, microfluïdica en reproductieve endocrinologie samen om elke stap aan te pakken die nodig is om levensvatbaar sperma te vinden en te isoleren”, legt Hemant Suryawanshi, eerste auteur van het onderzoek, uit. Dankzij een reeks beeldvormingstechnologieën met zeer hoge resolutie en deep learning-algoritmen analyseerden onderzoekers in slechts een paar minuten miljoenen afbeeldingen van een spermamonster, waarbij automatisch de aanwezigheid van levende spermatozoa werd geïdentificeerd. Op dat moment werden de betreffende spermatozoa geëxtraheerd met behulp van een robot met zeer hoge precisie, in een tijdsbestek van slechts enkele seconden, en geleid door een microchip uitgerust met kanalen die dunner zijn dan een haar. Het monster was klaar voor de “kunstmatige” bevruchting van een eicel of om bij lage temperaturen te worden bewaard voor later gebruik voor een volgende zwangerschap.

Analyseer miljoenen afbeeldingen in minuten

Het gebeurde allemaal in een zeer korte tijd. Het volstaat te zeggen dat het STAR-systeem in ongeveer twee uur tijd 2,5 miljoen beelden kon analyseren, waarbij zeven spermatozoa werden geïdentificeerd, waarvan ze voldoende mobiel waren. Deze twee werden vervolgens in evenveel rijpe eicellen geïnjecteerd, waardoor twee embryo’s ontstonden, en vervolgens overgebracht naar de baarmoeder van de vrouw. Na nog geen twee weken, precies dertien dagen, deed de vrouw een zwangerschapstest, die positief uitkwam. Na nog eens 8 weken bevestigde de echo het begin van de lang gedroomde zwangerschap.

Een zwangerschap wachtte 19 jaar

Zo kon het stel hun droom waarmaken door de groeiende foetus via echografie te observeren, compleet met een regelmatige hartslag. Voor de twee toekomstige ouders was het spannend, vooral in het licht van het feit dat de zoektocht naar een kind bijna twintig jaar had geduurd. De 37-jarige vrouw had ook elf cycli van ovariële stimulatie en verschillende pogingen tot in-vitrofertilisatie ondergaan, steeds zonder succes. De partner, 39 jaar oud, leed aan niet-obstructieve azoöspermie, met hypotrofe testikels, maar normale hormoonspiegels. “Er is slechts één gezond sperma nodig om een ​​embryo te creëren. Dit resultaat, ook al is het gebaseerd op één enkel geval, toont de haalbaarheid en het potentieel van Star om paren die tot nu toe geen biologische kans hadden, een biologische kans te geven”, bevestigde Zev Williams.

Nieuwe hoop voor onvruchtbare paren

Het nieuwe systeem en de nieuwe aanpak bieden nieuwe hoop voor de vele paren die aan onvruchtbaarheid lijden. In Italië vertegenwoordigen zij naar schatting 15% van het totaal. De oorzaken treffen beide partners op een tamelijk gelijkwaardige manier: een derde van de gevallen wordt toegeschreven aan mannelijke oorzaken, een derde aan vrouwelijke factoren en het resterende derde aan gemengde of niet-geïdentificeerde oorzaken. De laatste jaren lijkt het probleem echter zo groot te zijn geworden dat ook de vraag naar kunstmatige bevruchting is toegenomen.

Voor Italianen is het een probleem

Een onderzoek, getiteld “Het fenomeen onvruchtbaarheid: percepties en ervaringen van Italianen”, uitgevoerd door het Piepoli Instituut en gepresenteerd tijdens het Nationale Congres van de Italiaanse Vereniging voor Reproductie (Sidr) in 2024, bevestigde dat Italianen geloven dat het fenomeen niet mag worden onderschat. Het onderzoek wijst echter ook op een zeer beperkte kennis van de beschikbare oplossingen en op het besef dat kosten vaak een verdere belemmering vormen voor de toegang tot zorg. 74% van de Italianen beschouwt kunstmatige bevruchting als een nuttig instrument, ook in de strijd tegen de demografische achteruitgang. AI zou een aanvulling kunnen zijn op de huidige oplossingen en de mogelijkheden kunnen uitbreiden.