درمان ناباروری با هوش مصنوعی؛ اولین نوزاد با لقاح آزمایشگاهی کاملاً خودکار به دنیا آمد

در رویدادی بی‌سابقه، نوعی بسیار خودکار از لقاح آزمایشگاهی (IVF) به تولد موفقیت‌آمیز یک نوزاد منجر شد. این روش به‌طور چشمگیر وابستگی به دخالت مستقیم انسان را کاهش می‌دهد و احتمال خطاهای انسانی را نیز به حداقل می‌رساند.

لقاح مصنوعی یا خارج از بدن یا به اختصار یا آی‌وی‌اف (In Vitro Fertilisation) فرایندی است که در آن به‌جای آنکه لقاح تخمک و اسپرم درون بدن صورت گیرد، در محیط آزمایشگاهی با یکدیگر ترکیب می‌شوند. این روش به‌ویژه برای زوج‌هایی که با ناباروری دست‌وپنجه نرم می‌کنند، امیدبخش است. اکنون، با ورود فناوری‌های هوشمند و خودکار به این حوزه، امکان انجام این فرآیند با دقت بالا و نظارت حداقلی متخصصان فراهم شده است.

یکی از روش‌های IVF، تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم (ICSI) است که در آن اسپرم در ظرفی آزمایشگاهی به تخمک‌ها تزریق می‌شود. این روش معمولاً در موارد ناباروری مردانه استفاده می‌شود، زیرا اسپرم نیازی ندارد که برای رسیدن به تخمک تلاش کند. سپس رویان حاصل از این فرآیند به رحم منتقل می‌شود. IVF همچنین می‌تواند با مخلوط‌کردن اسپرم و تخمک‌ها در ظرف آزمایشگاهی انجام شود. این روش به‌طور کلی شانس موفقیت پایین‌تری دارد؛ اما نیازمند مداخله پزشکی کمتر است.

کوهن و همکارانش برای رفع مشکل خطای انسانی در ICSI، ماشینی ساخته‌اند که می‌تواند ۲۳ مرحله‌ی کلیدی لازم برای انجام این روش را انجام دهد. هر یک از این مراحل توسط فردی با فشردن یک دکمه آغاز می‌شود، در حالی که او پخش زنده روند کار را مشاهده می‌کند. جالب آنکه این نظارت و کنترل حتی می‌تواند از نقطه‌ای دیگر در جهان انجام شود.

دستگاه کوهن در یکی از مراحل، از نوعی مدل هوش مصنوعی برای انتخاب سالم‌ترین سلول‌های اسپرم بر اساس ظاهر آن‌ها، برای باروری استفاده می‌کند. در مرحله‌ای دیگر دستگاه، اسپرم را با استفاده از لیزری که دم آ‌ن‌ها را هدف قرار می‌دهد، بی‌حرکت کرده تا برداشتن آن‌ها آسان‌تر شود. سپس اسپرم‌ها به تخمک‌های جمع‌آوری‌شده تزریق می‌شود. رویکرد مشابهی قبلاً آزمایش شده بود که به دو تولد زنده منجر شد، اما برخی از مراحل آن توسط دستگاه انجام نشده بود.

محققان برای آزمایش دستگاه خود، زوجی را که در تلاش برای بارداری بودند، به‌طور تصادفی انتخاب کردند. بخشی از دلیل مشکل آن‌ها این بود که اسپرم مرد به درستی شنا نمی‌کرد. زن همچنین مشکلاتی در تولید تخمک داشت، بنابراین تخمک‌های اهداشده برای این فرآیند استفاده شد.

محققان به طور تصادفی از هر هشت تخمک اهداکننده، پنج تخمک را برای بارورکردن توسط سیستم خودکار که چهار رویان تولید می‌کرد، اختصاص دادند سه تخمک باقی‌مانده با استفاده از روش دستی استاندارد ICSI بارور شدند که همگی تشکیل رویان را در پی داشتند.

هنگامی که تیم یکی از رویان‌ها را به رحم زن منتقل کرد، رویان نتوانست رشد کند، اما رویان دوم به تولد موفقیت‌آمیز منجر شد. جویس هارپر از کالج دانشگاهی لندن، نتیجه را یک مثال عملی هیجان‌انگیز می‌داند؛ اما برای تعیین اینکه آیا این روش به نرخ تولد بالاتر منجر می‌شود یا خیر، به مطالعات بزرگ‌تری نیاز است که زوج‌ها را به دو گروه مجزا با استفاده از رویکرد خودکار و روش دستی ICSI تقسیم کنند.

هارپر می‌گوید احتمال فراگیرشدن IVF خودکار در کوتاه‌مدت زیاد نیست، چرا که در آغاز، هزینه‌ اضافی به همراه دارد. بااین‌حال، کوهن امیدوار است که این وضعیت در آینده بهبود یابد. او می‌گوید: «با بهینه‌سازی، استانداردسازی و ارتقای این سیستم، انتظار داریم هزینه‌ها برای بیماران و کلینیک‌ها کاهش یابد.»