Technika ICSI (intracytoplasmic sperm injection), czyli docytoplazmatyczne podanie plemnika do komórki jajowej, jest powszechnie stosowana od lat 90. XX wieku w leczeniu niepłodności. Dotąd była zawsze wykonywana ręcznie przez wysoce wykwalifikowanych embriologów przy użyciu mikromanipulatorów i mikropipet. Wymaga to ogromnej precyzji i doświadczenia – każda para rąk, każde laboratorium, każdy przypadek może dawać inne rezultaty. To właśnie ta niejednorodność, a także fizyczne i psychiczne obciążenie operatorów, stanowią jedno z kluczowych wyzwań współczesnej embriologii klinicznej.
Odpowiedzią na te problemy może być pełna automatyzacja procedury. Właśnie taki cel przyświecał zespołowi z Conceivable Life Sciences, który w klinice Hope IVF Mexico w Guadalajarze przeprowadził pionierski zabieg – zapłodnienie komórek jajowych pacjentki przy użyciu systemu działającego całkowicie zdalnie, pod kontrolą specjalistów znajdujących się ponad 3700 km dalej, w Nowym Jorku.
Jak działa zautomatyzowany system ICSI?
Opracowany system to zaawansowana technologicznie stacja robocza, która automatyzuje aż 23 kolejne etapy klasycznej procedury ICSI – od przygotowania komórek, przez manipulację mikronarzędziami, aż po właściwe wstrzyknięcie plemnika do komórki jajowej. Każdy z tych kroków może być realizowany albo autonomicznie, przy wykorzystaniu sztucznej inteligencji, albo zdalnie – przez embriologa operującego systemem przy pomocy specjalnego interfejsu cyfrowego. Urządzenie umożliwia nie tylko precyzyjne sterowanie każdym ruchem, ale też szybkie przełączanie się między trybem automatycznym a manualnym w przypadku potrzeby interwencji.
Czytaj też: Opole dołącza do czołówki ośrodków leczących żylaki powrózka nasiennego nowoczesną metodą
Szczególną rolę w systemie odgrywa AI, która odpowiada za najbardziej newralgiczny etap: selekcję plemnika i przygotowanie go do iniekcji. Sztuczna inteligencja analizuje obraz z mikroskopu w czasie rzeczywistym, wybiera najbardziej odpowiedni plemnik, a następnie unieruchamia jego środkowy odcinek za pomocą impulsu lasera. Tak przygotowaną komórkę rozrodczą ustawia następnie w mikropipetce w idealnym położeniu do wstrzyknięcia. Cały proces przebiega z szybkością i precyzją, które przewyższają możliwości ludzkiego operatora.
Pacjentką była 40-letnia kobieta, której wcześniejszy cykl IVF zakończył się niepowodzeniem – uzyskano jedynie jedną dojrzałą komórkę jajową, która nie doprowadziła do powstania zarodka. W nowym podejściu, zastosowanym w ramach pilotażowego badania, pięć komórek jajowych zostało zapłodnionych za pomocą zautomatyzowanego systemu ICSI, a trzy inne metodą tradycyjną (pełniły rolę grupy kontrolnej).
Czas wykonania zautomatyzowanej procedury wynosił średnio 9 minut i 56 sekund na każdą komórkę – nieco dłużej niż przy manualnym ICSI, ale – jak zapewniają twórcy – dalsze optymalizacje mogą znacznie skrócić ten czas.
Cztery z pięciu komórek zapłodnionych systemem rozwinęły się prawidłowo, podobnie jak trzy z trzech w grupie kontrolnej. Z jednej z nich, zapłodnionej zdalnie z Nowego Jorku, rozwinął się zarodek w stadium blastocysty, który został zamrożony, a następnie przetransferowany do macicy pacjentki. Ciąża przebiegała prawidłowo i zakończyła się narodzinami zdrowego chłopca.
Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Reproductive Biomedicine Online, a zespół badawczy podkreśla, że jest to pierwszy przypadek w historii, w którym każdy etap ICSI – włącznie z selekcją plemnika – został w pełni zautomatyzowany i zrealizowany zdalnie.
Zespół planuje dalsze badania na większej liczbie pacjentów, by potwierdzić bezpieczeństwo i efektywność nowej metody w szerszym zastosowaniu klinicznym. Warto podkreślić, że automatyzacja już dziś znajduje zastosowanie w innych aspektach IVF – takich jak obserwacja rozwoju zarodków w czasie rzeczywistym, automatyczne predykcje jakości zarodka czy zautomatyzowana kriokonserwacja komórek i zarodków.
Zautomatyzowany system ICSI otwiera nowy rozdział w rozwoju medycyny rozrodu. Jego potencjalne zalety to m.in. większa powtarzalność, eliminacja zmęczenia personelu, standaryzacja jakości opieki i możliwość świadczenia usług zdalnych – co może być kluczowe dla regionów o ograniczonym dostępie do specjalistów. Jednocześnie pojawiają się pytania etyczne: czy zautomatyzowane procedury nie oddalą pacjenta od lekarza? Czy algorytmy powinny decydować o wyborze plemnika? Jak zabezpieczyć dane medyczne przesyłane na duże odległości?
Jedno jest pewne: narodziny dziecka poczętego w ten sposób nie są jedynie ciekawostką technologiczną. To początek nowej ery, w której AI i robotyka mogą wspierać – a być może nawet zastępować – najbardziej precyzyjne działania człowieka w obszarach, które dotąd wydawały się niedostępne dla maszyn.
