Одним из распространённых методов ЭКО является интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида (ИКСИ), при которой один сперматозоид вводится непосредственно в яйцеклетку в лабораторных условиях. Данная методика особенно актуальна при мужском факторе бесплодия, поскольку исключает необходимость самостоятельного проникновения сперматозоида в яйцеклетку. Полученные эмбрионы впоследствии имплантируются в матку. Существует также классический метод ЭКО, заключающийся в смешивании сперматозоидов и яйцеклеток в чашке Петри в надежде на естественное оплодотворение, однако его эффективность, как правило, ниже, хотя сама процедура технически проще. Процедура ИКСИ требует от медицинского персонала высочайшей точности и мастерства.
Ведущий научный сотрудник компании Conceivable Life Sciences из Нью-Йорка Жак Коэн отметил, что как и любые специалисты, врачи могут испытывать усталость или отвлекаться, что потенциально может привести к ошибкам, снижающим вероятность успешного оплодотворения и рождения ребёнка.
Именно эта биотехнологическая компания разработала автоматизированную рабочую станцию, способную выполнять все 23 этапа стандартной процедуры ИКСИ в полностью автономном режиме. Каждый этап запускается оператором одним нажатием кнопки при непрерывном визуальном контроле процесса, причём управление может осуществляться даже на расстоянии. До настоящего времени каждый из этих шагов ИКСИ выполнялся вручную.
На одном из ключевых этапов роботизированная система использует искусственный интеллект (ИИ) для селекции наиболее жизнеспособных сперматозоидов, основываясь на анализе их морфологических характеристик. На другом этапе происходит иммобилизация отобранных сперматозоидов путём лазерного воздействия на их хвостики, что облегчает их захват. Затем следует прецизионное введение сперматозоидов в предварительно подготовленные яйцеклетки. Аналогичные подходы с частичной автоматизацией уже демонстрировали успешные результаты, приведя к рождению двух детей, однако, некоторые этапы тогда выполнялись вручную.
В проведённом исследовании участвовала бездетная пара из Мексики. У мужчины наблюдались нарушения подвижности сперматозоидов, а у женщины имелись проблемы с выработкой яйцеклеток, в связи с чем для процедуры были использованы донорские яйцеклетки.
Исследователи случайным образом выбрали пять из восьми донорских яйцеклеток для оплодотворения с применением автоматизированной системы, в результате чего было получено четыре эмбриона. Оставшиеся три яйцеклетки составили контрольную группу и были оплодотворены традиционным методом ручной ИКСИ, причём все они успешно развились в эмбрионы.
Далее, с помощью другой модели ИИ были отобраны два наиболее перспективных эмбриона на основе анализа хромосом. Оба отобранных эмбриона были получены с использованием автоматизированной системы, однако, по словам Коэна, это не является однозначным свидетельством более высокого качества эмбрионов, полученных автоматизированным способом, по сравнению с ручным ИКСИ из-за ограниченного количества образцов.
Вся процедура автоматизированного оплодотворения заняла около 10 минут (для сравнения, ручная ИКСИ занимает примерно 1 минуту 22 секунды). Управление процессом наполовину осуществлялось оператором, находившимся на расстоянии 3 700 километров, однако, в перспективе система может функционировать полностью автономно.
Один из полученных эмбрионов прекратил развитие, а другой успешно имплантировался и привёл к благополучной беременности, завершившейся на 38-й неделе рождением здорового мальчика, о чём авторы методики сообщили в своей статье, опубликованной в журнале Reproductive BioMedicine Online.
Профессор Джойс Харпер из Университетского колледжа Лондона назвала это впечатляющим подтверждением концепции. Тем не менее, она подчеркнула необходимость проведения более масштабных клинических испытаний, в которых пары будут случайным образом распределяться для прохождения либо автоматизированной, либо ручной процедуры ИКСИ, для окончательного подтверждения эффективности новой технологии.
Профессор Харпер также выразила сомнения в скором широком распространении данной методики из-за её высокой стоимости, по крайней мере, на начальном этапе. Однако Жак Коэн выразил оптимизм по этому поводу: «По мере оптимизации, стандартизации и совершенствования системы мы ожидаем снижения затрат для пациентов и клиник».
Появление на свет первого ребёнка, зачатого полностью автоматизированной системой ЭКО, открывает захватывающие перспективы для будущего лечения бесплодия, обещая повышение точности, снижение риска ошибок и, возможно, увеличение доступности процедур для большего числа пар, мечтающих о рождении ребёнка.
