Ένα απίστευτο επίτευγμα της επιστήμης κατέστη δυνατό χάρη στην τεχνητή νοημοσύνη και δίνει ελπίδες στα ζευγάρια που παλεύουν να αποκτήσουν ένα παιδί
Όσο κι αν πολλές φορές η τεχνητή νοημοσύνη τρομάζει με τον βαθμό των ικανοτήτων της, στα σωστά χέρια μπορεί να βοηθήσει τον άνθρωπο να πραγματοποιήσει άλματα σε πολλούς τομείς. Ένα τέτοιο άλμα πραγματοποιήθηκε στο Κέντρο Γονιμότητας του Πανεπιστημίου Κολούμπια, όπου οι γιατροί ανακοίνωσαν ότι η πρώτη εγκυμοσύνη με τη βοήθεια ενός νέου συστήματος τεχνητής νοημοσύνης είναι γεγονός! Η μέθοδος εφαρμόστηκε σε ένα ζευγάρι που προσπαθούσε να αποκτήσει παιδί για σχεδόν δύο δεκαετίες.
Η εγκυμοσύνη κατέστη εφικτή χάρη σε μια καινοτόμο τεχνική
που ανέπτυξε η επιστημονική ομάδα του Κολούμπια, με επικεφαλής τον Δρ. Ζεβ Γουίλιαμς,
διευθυντή του κέντρου, η οποία στοχεύει στην αντιμετώπιση της αζωοσπερμίας,
δηλαδή της απουσίας ανιχνεύσιμου σπερματοζωαρίου σε έναν άντρα. Μόνο στις ΗΠΑ, περίπου
το 40% των περιπτώσεων υπογονιμότητας οφείλονται σε παράγοντες της ανδρικής
υπογονιμότητας, ενώ συγκεκριμένα η αζωοσπερμία αφορά περίπου το 10% αυτών των
περιπτώσεων. Μέχρι πρόσφατα, οι διαθέσιμες επιλογές για την αντιμετώπιση της
έλλειψης σπέρματος περιορίζονταν σχεδόν αποκλειστικά στη χρήση δότη.
Ψάχνοντας το… κρυμμένο σπερματοζωάριο
Αν και με γυμνό μάτι ένα δείγμα σπέρματος από άνδρα με
αζωοσπερμία συνήθως φαίνεται φυσιολογικό, στο μικροσκόπιο αποκαλύπτεται η
πραγματικότητα, όπως λέει ο κ. Γουίλιαμς μιλώντας στο περιοδικό ΤΙΜΕ. Οι πλέον
έμπειροι τεχνικοί αναλύσεων σπέρματος εντοπίζουν σπάνια κάποιο σπερματοζωάριο
στα δείγματα αυτά, τα οποία συνήθως περιέχουν μόνο κυτταρικά υπολείμματα.
Επιπλέον, καθώς το σπερματοζωάριο είναι το μικρότερο κύτταρο του ανθρώπινου
σώματος, ο εντοπισμός του σε δείγματα από άντρες με αζωοσπερμία είναι
εξαιρετικά δύσκολη ακόμη και για τους πλέον εξειδικευμένους επαγγελματίες.
Εδώ είναι που ξεκινά η δουλειά της τεχνητής νοημοσύνης. Ο Γουίλιαμς
και η ομάδα του αφιέρωσαν πέντε χρόνια στην ανάπτυξη ενός συστήματος που
συνδυάζει έναν αλγόριθμο ΑΙ για την ανίχνευση σπερματοζωαρίου με
μικρορρευστομηχανικό κύκλωμα: το δείγμα σπέρματος διοχετεύεται μέσα από ένα
μικροσκοπικό σωληνάκι πάνω σε ένα πλαστικό τσιπ. Αν ο αλγόριθμος εντοπίσει
σπερματοζωάριο, το αντίστοιχο τμήμα του δείγματος απομονώνεται σε ξεχωριστό
κανάλι και συλλέγεται. Το μικρό αυτό δείγμα μπορεί στη συνέχεια να αποθηκευτεί,
να καταψυχθεί ή να χρησιμοποιηθεί για γονιμοποίηση ωαρίων.
Το σύστημα ονομάζεται STAR (Sperm Track and Recovery-
Εντοπισμός και Ανάκτηση Σπερματοζωαρίου) και οι επιστήμονες το εμπνεύστηκαν από
παρόμοιες μεθόδους που χρησιμοποιούν οι αστροφυσικοί για να εντοπίσουν νέα
άστρα ή πλανήτες με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης.
«Αν μπορείς να κοιτάξεις σε έναν ουρανό γεμάτο με
δισεκατομμύρια άστρα και να εντοπίσεις ένα νέο αστέρι, τότε μπορείς να
εφαρμόσεις την ίδια αρχή για να εξετάσεις δισεκατομμύρια κύτταρα και να
εντοπίσεις εκείνο το ένα που αναζητάς», λέει χαρακτηριστικά ο Γουίλιαμς. Στη συγκεκριμένη
περίπτωση, το STAR έχει εκπαιδευτεί να αναγνωρίζει «πολύ, πολύ, πολύ σπάνια
σπερματοζωάρια». Όπως λέει ο Γουίλιαμς του αρέσει να συγκρίνει τη λειτουργία
του με το «να βρίσκεις μια βελόνα μέσα
σε χιλιάδες δεμάτια από άχυρο. Και μάλιστα μέσα σε λίγες μόλις ώρες και με
τέτοια ήπια επεξεργασία, που τα σπερματοζωάρια παραμένουν κατάλληλα για να
γονιμοποιήσουν ένα ωάριο».
Το STAR διαφέρει από άλλα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, τα
οποία περιορίζονται στον εντοπισμό συγκεκριμένων χαρακτηριστικών. Το σύστημα
αυτό επιτρέπει ταυτόχρονα την ανάλυση του δείγματος και την ενεργή απομόνωση
του στόχου – στην προκειμένη περίπτωση, των ελάχιστων σπερματοζωαρίων μέσα σε
ένα δείγμα. Το σύστημα μπορεί να αναλύσει 8 εκατομμύρια εικόνες σε μία ώρα και
ο Γουίλιαμς θυμάται τη στιγμή που πείστηκε ότι το STAR θα μπορούσε πράγματι να
βοηθήσει σε ορισμένες μορφές υπογονιμότητας: «Για να το δοκιμάσουμε, βάλαμε
δείγματα στα οποία οι εμβρυολόγοι δεν είχαν βρει καθόλου σπέρμα και που υπό
άλλες συνθήκες θα τα είχαμε ήδη πετάξει. Οι εμβρυολόγοι είχαν δουλέψει εντατικά.
Ένα από τα δείγματα το ανέλυαν για δύο μέρες χωρίς επιτυχία. Το STAR εντόπισε
44 σπερματοζωάρια μέσα σε μία ώρα».
Η πρώτη εγκυμοσύνη… τεχνητής νοημοσύνης
Η Ρόζι και ο σύζυγός της είναι το πρώτο ζευγάρι παγκοσμίως
που κατάφερε να επιτύχει εγκυμοσύνη μέσω του STAR τον Μάρτιο του 2025. Οι δυο τους
προσπαθούσαν να αποκτήσουν παιδί για σχεδόν 19 χρόνια, ενώ η Ρόζι –που ζήτησε
να χρησιμοποιήσει ψευδώνυμο για να προστατέψει την ιδιωτικότητά της– αναφέρει
ότι η ορθόδοξη εβραϊκή πίστη τους τούς κράτησε δυνατούς κατά τη διάρκεια 15
αποτυχημένων κύκλων εξωσωματικής γονιμοποίησης. Πριν καταφέρει τελικά να μείνει
έγκυος, είχαν εξετάσει κάθε πιθανή επιλογή για να αντιμετωπίσουν την αζωοσπερμία
του σύζυγού της: επεμβάσεις, ανάλυση δειγμάτων από ειδικούς του εξωτερικού,
ακόμη και αμφιλεγόμενες χημικές τεχνικές εξαγωγής σπέρματος, οι οποίες όμως θα
μπορούσαν να βλάψουν την ποιότητα του σπέρματος.
«Δεν υπήρχε πραγματικά τίποτα άλλο διαθέσιμο», λέει η Ρόζι,
38 ετών. «Ιδιαίτερα καθώς τα χρόνια περνούσαν και για μένα και «ξέμενα» από
χρόνο. Δεν είμαι μεγάλη, αλλά σε όρους γονιμότητας, τα ωάριά μου βρίσκονταν στα
όρια».
Τότε ήρθαν σε επαφή με την ομάδα του Γουίλιαμς μέσω μιας
κοινοτικής ομάδας και ενημερώθηκαν εκτενώς για το STAR. «Ξέραμε ακριβώς τι ήταν
και τι στόχευε να κάνει», λέει. «Αν μπορούσαν να εντοπίσουν σπέρμα με φυσικό
τρόπο, χωρίς χημικά, και να επιλέξουν τα καλύτερα, ξέραμε ότι θα είχαμε
περισσότερες πιθανότητες».
Για το ζευγάρι, η χρήση του STAR δεν απαίτησε επιπλέον
εξετάσεις ή διαδικασίες. Ο κύκλος του Μαρτίου- που τελικά ήταν και ο επιτυχής-
εξελίχθηκε όπως όλοι οι προηγούμενοι. «Δεν είχαμε πια μεγάλες προσδοκίες, μετά
από τόσες απογοητεύσεις. Κάναμε ό,τι χρειαζόταν για τον κύκλο της εξωσωματικής,
γνωρίζοντας ότι πιθανότατα δεν θα άλλαζε κάτι. Γιατί να είναι αυτή η φορά
διαφορετική;», λέει η Ρόζι.
Συνήθως, σε έναν κύκλο εξωσωματικής γονιμοποίησης υπάρχουν
πολύ περισσότερα σπερματοζωάρια από ωάρια, εξηγεί ο Γουίλιαμς. Στις περιπτώσεις
αζωοσπερμίας όμως, ισχύει το αντίθετο. Έτσι, για να σιγουρευτούν ότι το ζευγάρι
είχε όσο το δυνατόν καλύτερες πιθανότητες, η ομάδα του Γουίλιαμς συνέλεξε
πολλαπλά δείγματα σπέρματος μέσω του STAR και τα κατέψυξε, ώστε να
χρησιμοποιηθούν ως εφεδρεία. Την ημέρα της ωοληψίας, έλαβαν ένα νέο δείγμα, το
ανέλυσαν αμέσως με το STAR, και αφού εντοπίστηκε σπερματοζωάριο, χρησιμοποιήθηκε για
την γονιμοποίηση των ωαρίων. Σε αντίθετη περίπτωση, θα χρησιμοποιούνταν το
κατεψυγμένο υλικό. Μέσα σε δύο ώρες από τη λήψη του δείγματος, ενημερώθηκαν ότι
τα ωάριά της Ρόζι είχαν γονιμοποιηθεί επιτυχώς και ήταν έτοιμα να μεταφερθούν
στη μήτρα λίγες ημέρες αργότερα. «Μου πήρε δύο ημέρες να πιστέψω ότι ήμουν
όντως έγκυος», λέει η ίδια.
Τέσσερις μήνες μετά, η Ρόζι ακολουθεί την καθιερωμένη
προγεννητική παρακολούθηση και όλα δείχνουν ότι η εγκυμοσύνη εξελίσσεται ομαλά.
«Ακόμα ξυπνάω το πρωί και δεν μπορώ να πιστέψω ότι είναι αλήθεια. Δεν το
πιστεύω πλήρως μέχρι να δω τις εξετάσεις και τους υπερήχους», λέει.
Ο δρ Γουίλιαμς επισημαίνει ότι η αζωοσπερμία είναι μόνο μία
από τις πολλές περιπτώσεις υπογονιμότητας οι οποίες μπορεί να αντιμετωπιστούν
με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης. «Υπάρχουν τόσα πράγματα που προς το
παρόν δεν τα φανταζόμαστε καν. Όμως, με την εισαγωγή της τεχνητής νοημοσύνης,
αρχίζουμε να τα αντιλαμβανόμαστε. Το όνειρο μου είναι να αναπτυχθούν
τεχνολογίες που θα επιτρέπουν σε ανθρώπους που σήμερα ακούνε “δεν έχετε καμία
πιθανότητα” να αποκτούν υγιή παιδιά», αναφέρει ο ίδιος.