Przejdź do treści

Sztuczna inteligencja w służbie in vitro

Sztuczna inteligencja w in vitro
Fot. 123rf

Sztuczna inteligencja – służy ludzkości czy zagraża jak Skynet? Dla wielu osób walczących o poczęcie, AI (Artificial Intelligence) w zapłodnieniu IVF może stanowić rozwiązanie zmieniające życie. Badacze udowodnili, że sztuczna inteligencja pomaga w lepszym wyborze zarodków do implantacji.

Zapisz się do newslettera

Średni wskaźnik sukcesu in vitro wynosi około 30 procent. Naukowcy z Brigham and Women’s Hospital oraz Massachusetts General Hospital opracowują system sztucznej inteligencji pomagający embriologom w obiektywnej selekcji embrionów, które dają największe szanse na sukces, czyli zdrową ciążę i poród.

Sieć neuronowa wybiera blastocysty do implantacji

Zespół badaczy opracował system, który był w stanie rozróżniać i identyfikować zarodki o największym potencjale rozwoju znacznie lepiej niż 15 doświadczonych embriologów z pięciu różnych ośrodków leczenia niepłodności w Stanach Zjednoczonych. Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie eLife.

Obecnie narzędzia dostępne dla embriologów są ograniczone i drogie, a większość embriologów musi polegać na swoich umiejętnościach obserwacyjnych i wiedzy.

Stawka dla naszych pacjentów w każdym cyklu IVF jest ogromna. Embriolodzy podejmują dziesiątki krytycznych decyzji, które mają wpływ na powodzenie procedury. Z pomocą naszego systemu będą mogli wybierać zarodki lepiej niż kiedykolwiek wcześniej.

Powiedział współautor badań, dr Charles Bormann, dyrektor Laboratorium IVF w Massachusetts General Hospital, którego słowa cytuje News Medical.

Zobacz też: Time Lapse w IVF – nieinwazyjne podglądanie zarodków

Szczegóły badania

Zespół badawczy wyszkolił system sztucznej inteligencji, używając obrazów zarodków wykonanych w ciągu 113 godzin od zapłodnienia. Spośród 742 embrionów system AI był w stanie wybrać zarodki o najwyższej jakości z 90-procentową dokładnością. Badacze następnie ocenili zdolność systemu do rozróżniania wysokiej jakości embrionów i porównali działanie systemu z wynikami wyszkolonych embriologów. System działał z dokładnością około 75%, podczas gdy embriolodzy osiągali średnio 67%.

Autorzy zwracają uwagę, że na obecnym etapie system ma działać jedynie jako narzędzie wspomagające embriologów w dokonywaniu ocen podczas selekcji zarodków.

Komputer oceni ryzyko poronienia

Istnieje duże prawdopodobieństwo, że dzięki nowym technologiom znacznie zmniejszy się również ryzyko poronienia. Sztuczna inteligencja pomoże wykryć, które z ciąż zakończą się porodem, a które stratą.  O szczegółach przeczytasz TUTAJ.

Źródło: News Medical

Zobacz też: Oosight – czy jest ten nowoczesny system oceny jakości komórek jajowych?

Alina Windyga-Łapińska

Dziennikarka portalu In Vitro Online. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego.

Naukowcy odkryli unikalne właściwości regeneracyjne wczesnego zarodka

właściwości regeneracyjne zarodka
Fot. Pixabay

Pionierskie badania prowadzone przez ekspertów z Living Systems Institute na Uniwersytecie w Exeter dostarczyły nowych informacji na temat powstawania ludzkiego embrionu.

Zapisz się do newslettera

Zespół angielskich naukowców odkrył wyjątkową właściwość regeneracyjną komórek wczesnego zarodka ludzkiego. Co to jest zarodek i jak powstaje – przeczytasz TUTAJ.

Możliwości regeneracyjne zarodka

Pierwszą tkanką, jaka powstaje w zarodku ssaków, jest trofektoderma, która łączy się z macicą i tworzy łożysko. Wcześniejsze badania na myszach wykazały, że trofektoderma jest wytwarzana tylko raz. Jednak w nowych badaniach zespół badawczy odkrył, że wczesne embriony ludzkie są w stanie regenerować trofektodermę. Wykazał również, że ludzkie embrionalne komórki macierzyste hodowane w laboratorium mogą również wytwarzać trofektodermę i komórki łożyska.

Zobacz też: Hodowla zarodków w sztucznej macicy? To możliwe 

Potencjał komórek macierzystych

Odkrycia te pokazują elastyczność w rozwoju zarodków ludzkich i mogą bezpośrednio przynieść korzyści w leczeniu metodami wspomaganego rozrodu (IVF). Ponadto zdolność do wytwarzania wczesnej ludzkiej tkanki łożyskowej otwiera drzwi do znalezienia przyczyn niepłodności i poronień.

Dr Ge Guo, główna autorka badań, powiedziała: Jesteśmy bardzo podekscytowani odkryciem, że ludzkie embrionalne komórki macierzyste mogą wytwarzać każdy typ komórki niezbędny do stworzenia nowego zarodka.

Pokazuje nam to niezwykły potencjał leżący w embrionalnych komórkach macierzystych. Czym są komórki macierzyste, w leczeniu jakich chorób można je wykorzystać i jak wygląda ich pobranie – przeczytasz TUTAJ.

Badanie zostało opublikowane w wiodącym międzynarodowym czasopiśmie naukowym Cell Stem Cell.

Źródło: News Medical

Zobacz też: Zautomatyzowany system selekcji zarodków zwiększy szansę na sukces IVF

Alina Windyga-Łapińska

Dziennikarka portalu In Vitro Online. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego.

Litwa: Zautomatyzowany system selekcji zarodków zwiększy szansę na sukces IVF

Zautomatyzowany system selekcji zarodków
Fot. 123rf

Zespół naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Kownie (KTU) jako pierwszy na Litwie zastosował metody sztucznej inteligencji (AI) do oceny danych dotyczących rozwoju zarodków ludzkich. System fotografuje embriony co pięć minut, przetwarza dane o ich rozwoju i powiadamia o wszelkich zaobserwowanych anomaliach. Zwiększa to prawdopodobieństwo wyboru najbardziej żywotnego i zdrowego zarodka do zabiegu in vitro.

Zapisz się do newslettera

Interdyscyplinarny zespół badaczy z KTU pod kierownictwem dr Raudonisa opracował zautomatyzowaną metodę oceny zarodków we wczesnym stadium. Metoda opiera się na przetwarzaniu danych wizualnych zebranych przez fotografowanie rozwijającego się zarodka co pięć minut z siedmiu różnych stron przez okres pięciu dni. W ten sposób generowanych jest do 20 000 obrazów. Ręczna ocena ich wszystkich byłaby niemożliwa dla embriologa prowadzącego zabieg.

„Ocena stanu zdrowia zarodka we wczesnym stadium rozwoju na podstawie informacji wizualnych nie jest łatwym zadaniem. Tutaj z pomocą przychodzi technologia”- mówi dr Vidas Raudonis, profesor na Wydziale Automatyki Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Elektronicznej KTU.

Zobacz też: Hodowla zarodków w sztucznej macicy? To możliwe 

Ostateczną decyzję zawsze podejmuje embriolog

Na etapie oceny fotografii embriolog może polegać na algorytmie sztucznej inteligencji opracowanym przez KTU.

Nasz algorytm automatycznie analizuje zdjęcia i zaznacza wszystkie zdarzenia i anomalie, które mogą wpłynąć na pomyślny dalszy rozwój zarodka. Należy zauważyć, że ostateczną decyzję podejmuje embriolog – algorytm sztucznej inteligencji jest jedynie narzędziem, które pozwala obiektywnie uzasadnić decyzję – wyjaśnia dr Raudonis, a jego słowa cytuje News Medical.

Ze względu na tempo rozwoju zarodków zmiany wskazujące na nieprawidłowości mogą nie zostać zauważone podczas ręcznej analizy danych. Sztuczna inteligencja jest szkolona, ​​aby dostrzegać wszystkie istotne cechy zdrowego zarodka w sekwencji zdjęć. W związku z tym może powielać pracę embriologa, a ściślej – przeprowadzić wizualną kontrolę rozwoju zarodka.

Technologia jest już w użyciu

Zautomatyzowana ocena rozwoju zarodków to nowa dziedzina nie tylko na Litwie, ale i na świecie. W ciągu ostatnich lat pojawiły się techniczne możliwości tworzenia bardziej wyrafinowanych metod i algorytmów sztucznej inteligencji. Na tym polu pracują zespoły naukowców z Izraela, Australii, Danii i innych krajów.

W zeszłym roku pisaliśmy o sieci neuronowej wybierającej blastocysty do implantacji – przełomowym dokonaniu naukowców z Bostonu.

Źródło: News Medical

Zobacz też: Selekcja wysokiej jakości plemników za pomocą fal akustycznych? To możliwe!

Alina Windyga-Łapińska

Dziennikarka portalu In Vitro Online. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego.

Hodowla zarodków w sztucznej macicy? To możliwe

sztuczna macica
Fot. 123rf

Naukowcom udało się wyhodować zarodki myszy w sztucznej macicy – to pierwszy tego typu udany eksperyment. Badania przeprowadzono w Instytucie Naukowym Weizmanna w Izraelu.

Zapisz się do newslettera

Prof. Jacob Hanna wraz z zespołem odkrył sposób na hodowanie mysich embrionów poza macicą. Wyniki badań zostały opublikowane w marcu br. w Nature.

Obserwacja wczesnego rozwoju embrionalnego zarodka

Jak wyjaśnia prof. Hanna, wiele z tego, co obecnie wiadomo o rozwoju embrionalnym ssaków, pochodzi z obserwacji tego procesu u innych organizmów, takich jak żaby lub ryby, które składają przezroczyste jaja, lub z uzyskania statycznych obrazów z wypreparowanej myszy.

Świętym Graalem biologii rozwoju jest zrozumienie, w jaki sposób pojedyncza komórka, zapłodnione jajo, może wytworzyć wszystkie określone typy komórek w ludzkim ciele i rozrosnąć się do 40 bilionów komórek. Naukowcy próbują dowiedzieć się tego od zarania dziejów – komentował Paul Tesar, biolog z akademii medycznej Case Western Reserve University w Cleveland, w rozmowie z The New York Times.

Zespół badawczy z Instytutu Weizmanna skoncentrował się na poznaniu programu rozwojowego embrionalnych komórek macierzystych ssaków. Przez siedem lat, metodą prób i błędów, opracowywał dwuetapowy proces. W końcu był w stanie hodować normalnie rozwijające się zarodki myszy poza macicą przez sześć dni – to około jednej trzeciej z 20-dniowej ciąży myszy. Do tego czasu zarodki mają już dobrze zarysowaną budowę ciała i widoczne narządy.

Badacze podkreślają, że – mimo nienaturalnego otoczenia – zarodki wyglądały tak samo, jakby rozwijały się wewnątrz żywego organizmu.

Zobacz też: Kontrola płci potomstwa? Badania na myszach pokazują, jak konkurują ze sobą chromosomy X i Y

Sztuczna macica

Zespół pod kierownictwem doktora Jacoba Hanny stworzył sztuczną, mechaniczną macicę. Zapewnia ona prawidłowy rozwój zarodków i jednocześnie daje wgląd w poszczególne etapy ich rozwoju. Składa się ona ze szklanych fiolek z płynem odżywczym, do których przenosi się zapłodnione komórki jajowe z naturalnych macic. Naczynia przymocowane są do powoli obracającego się koła.

Jak to wygląda? Możesz zobaczyć na Twitterze doktora:

Szanse i zagrożenia

Dzięki sztucznej macicy będziemy mogli dowiedzieć się więcej o tym, jakie czynniki wpływają na poronienie i dlaczego zapłodnione komórki jajowe nie mogą prawidłowo zagnieździć się w macicy. Eksperyment daje też szansę na dokładne zaobserwowanie, jak mutacje lub delecje genów wpływają na rozwój płodu.

Zdaniem prof. Paula Tesara, wspomniane badania mogą w przyszłości dać możliwość, by rozwój innych ssaków, w tym człowieka, również odbywał się poza macicą. Profesor podkreślił jednak, że jeśli taki scenariusz miałby się kiedykolwiek spełnić, wcześniej należałoby podjąć szereg dyskusji, czy ta metoda jest właściwa z etycznego i społecznego punktu widzenia.

To kolejne odkrycie z ostatnich miesięcy stawiające przed nami pytania z zakresu bioetyki. Więcej dowiesz się z artykułu: Hodowla zarodków dłuższa niż 14 dni? Naukowcy zastanawiają się, czy przesunąć granicę.

Źródła: News Medical / The New York Times

Zobacz też: Błąd w komórce jajowej? To norma – przekonują badacze

Alina Windyga-Łapińska

Dziennikarka portalu In Vitro Online. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego.