یک روش درمان خودکار باروری که از راه دور در مکزیک به‌وسیله مهندسان و جنین‌شناسان در نیویورک انجام شد، منجر به لقاح و اخیرا تولد یک نوزاد زنده شد.
برای اولین‌بار در جهان، نوزادی پس از لقاح از طریق روش ای‌وی‌اف IVF (لقاح آزمایشگاهی) که عمدتا ازسوی ربات‌های کنترل از راه دور انجام می‌شد، متولد شد. این نقطه عطف به‌عنوان اثبات مفهوم، یک روش لقاح پیچیده و دقیق را استاندارد می‌کند. دانشمندان می‌گویند این کار می‌تواند میزان موفقیت یک نوع IVF را در آینده افزایش دهد.
این جنین با استفاده از فرآیندی به نام تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم یا آی‌سی‌اس‌آی (ICSI)، نوعی لقاح آزمایشگاهی (آی‌وی‌اف) که از دهه ۱۹۹۰ وجود داشته است، ایجاد شد. در آی‌وی‌اف معمولی، یک سلول تخمک در ظرفی در میان هزاران اسپرم قرار می‌گیرد، درحالی‌که آی‌سی‌اس‌آی شامل تزریق مستقیم یک سلول اسپرم به داخل تخمک است. روش دوم در مورد ناباروری مردان مفید است که در آن اسپرم ممکن است بدون انجام چنین مداخله‌ای در رسیدن به تخمک مشکل داشته باشد.
اکنون مقاله‌ای که در ژورنال Reproductive BioMedicine Online منتشر شد، جزییاتی از روش خودکارسازی آی‌سی‌اس‌آی ارایه می‌دهد.
چرا آی‌وی‌اف خودکار شود؟
در این بررسی، این شیوه آی‌وی‌اف کاملا به‌وسیله ماشین‌ها در گوادالاخارا، مکزیک انجام شد، درحالی‌که جنین‌شناسان و مهندسان در هادسون، نیویورک، این فرآیند را زیر نظر داشتند و هر مرحله را از راه دور آغاز می‌کردند. این کار منجر به ایجاد به جنینی شد که سپس با موفقیت در رحم یک زن کاشته شد و بیمار ۴۰ساله را قادر ساخت تا بارداری را به پایان برساند.
فناوری خودکارسازی این فرآیند به‌وسیله گروهی در Conceivable Life Sciences، یک شرکت زیست‌فناوری باروری مستقر در شهر نیویورک، ایجاد شده است. این گروه سیستمی را طراحی کرده است که می‌تواند ۲۳ مرحله مربوط به آی‌سی‌اس‌آی از انتخاب اسپرم بهینه گرفته تا تزریق آن به تخمک و انتخاب مناسب‌ترین جنین‌ها را انجام دهد. این سیستم فرآیند جمع‌آوری اسپرم یا تخمک و همچنین فرآیند وارد کردن جنین به رحم را خودکار نمی‌کند.
آلخاندرو چاوز-بادیولا، یکی از نویسندگان این مقاله و از بنیان‌گذاران و مدیر ارشد پزشکی شرکت Concievable می‌گوید: «ما پلتفرمی ایجاد کرده‌ایم که برای اولین‌بار آی‌سی‌اس‌آی را استانداردسازی کرده است. این استانداردسازی می‌تواند به کاهش خطای انسانی در آی‌سی‌اس‌آی کمک کند و درنتیجه احتمال تخریب تخمک را در طول عمل کاهش دهد.»
دکتر ارکان بویوک، متخصص غدد درون‌ریز تولیدمثل و ناباروری در RMA نیویورک که در این تحقیق مشارکتی نداشته است، خاطرنشان کرد: «انجام آی‌سی‌اس‌آی برای صدها تخمک در یک روز کاری طاقت‌فرساست.»
بووک که همچنین استاد بالینی دانشکده پزشکی ایکان در مونت سینای است، گفت: «هر نوآوری تکنولوژیکی که این زحمت را کاهش دهد، در هر آزمایشگاه جنین‌شناسی بسیار مورد استقبال قرار خواهد گرفت.»
آی‌سی‌اس‌آی شامل انتخاب اسپرم، بی‌حرکت کردن آن، برداشتن آن و تزریق آن به تخمک است. چاوز-بادیولا گفت: «هر کسی تکنیک خاص خود را در انجام این فرآیند دارد» اما سلول‌های تخمک بسیار ظریف هستند و در طول آی‌سی‌اس‌آی در معرض خطر تخریب قرار دارند.
خودکارسازی آی‌سی‌اس‌آی می‌تواند با کاهش مقاومت مکانیکی در برابر غشای تخمک، این تخریب را کاهش دهد. این پژوهشگران می‌نویسند کشش بیش از حد در طول تزریق می‌تواند لقاح را به خطر بیندازد یا تخمک را به‌طور کامل از بین ببرد. به گفته آن‌ها، آی‌سی‌اس‌آی خودکار می‌تواند این تخریب را کاهش دهد.
نحوه عملکرد سیستم خودکار
سیستم خودکار شرکت Concievable از یک الگوریتم هوش مصنوعی (AI) برای انتخاب اسپرم بهینه برای تزریق به تخمک، براساس شکل سلول‌های اسپرم، استفاده می‌کند. سپس یک الگوریتم هوش مصنوعی دوم، مناسب‌ترین جنین‌ها را شناسایی می‌کند و ظاهر کروموزوم‌های آن‌ها و پتانسیل آن‌ها برای لانه‌گزینی در دیواره رحم را ارزیابی می‌کند.
برای بی‌حرکت کردن دم اسپرم دقیقا در نقطه میانی از پرتو لیزر استفاده می‌شود و سپس یک موتور با یک حرکت غشای تخمک را سوراخ می‌کند تا سلول اسپرم را تزریق کند. هر مرحله از این فرآیند با فشاردادن یک دکمه به‌وسیله شخصی که بر روند انجام این روش نظارت دارد، آغاز می‌شود.
نفوذ اسپرم به داخل تخمک، لقاح را درآی‌وی‌اف معمولی یا آی‌سی‌اس‌آی را تضمین نمی‌کند، اما مطمئنا یک گام کلیدی است. سپس تخمک بارور شده به‌وسیله پزشک وارد رحم می‌شود و باید لانه‌گزینی کند تا منجر به بارداری شود.
در این مقاله اشاره شده است که این فرآیند آی‌سی‌اس‌آی خودکار در مقایسه با فرآیند دستی، زمان بیشتری می‌برد. این فرآیند برای سیستم خودکار به‌طور متوسط ۹ دقیقه و ۵۶ ثانیه برای هر تخمک طول کشید، درحالی که فرآیند دستی به‌طور متوسط ۱ دقیقه و ۲۲ ثانیه برای هر تخمک طول کشید.
این گروه در مجموع از هشت سلول تخمک در این آزمایش استفاده کرد. پنج سلول از طریق فرآیند جدید و سه سلول از طریق آی‌سی‌اس‌آی دستی بارور شدند. سیستم خودکار از پنج تخمک، چهار جنین تولید کرد، درحالی‌که هر سه تخمک در گروه دستی با موفقیت بارور شدند.
مراحل بعدی
چاوز-بادیولا خاطرنشان کرد که این تیم همچنان در حال بهبود سیستم خودکار است.
دکتر بویوک نیز تاکید کرد که این آزمایش نقطه شروع است. او گفت: «مطالعات متعددی برای اطمینان از ایمنی و اثربخشی این روش موردنیاز است تا اطمینان حاصل شود که اسپرم با بالاترین ظرفیت تولیدمثل انتخاب می‌شود و آسیب به تخمک به حداقل می‌رسد.»
با وجود این، بویوک و دیگران پیشرفت فناوری در این زمینه را مهم می‌دانند.
دکتر امیلی جونگهیم، رییس بخش غدد درون‌ریز تولیدمثل و ناباروری در مرکز پزشکی شمال‌غربی برای باروری و تولیدمثل گفت: «کار دستی به‌وسیله یک فرد باتجربه در آزمایشگاه جنین‌شناسی، گامی محدودکننده در آزمایشگاه آی‌وی‌اف است.» جونگهیم که در این کار مشارکتی نداشت، گفت: «اگر کار به درستی انجام شود، ابزارهای شرح داده شده در این مقاله می‌توانند دسترسی به آی‌وی‌اف و مقیاس‌پذیری آن را بهبود بخشند.»
چاوز-بادیولا می‌گوید: «هدف نهایی» دستیابی به «اتوماسیون کامل آی‌سی‌اس‌آی است – با این‌حال، یک انسان همیشه بخشی از این فرآیند خواهد بود. به‌عنوان‌مثال، جنین‌شناسان بر این فرآیند نظارت خواهند کرد تا اطمینان حاصل شود که هر مرحله طبق برنامه پیش می‌رود، درحالی‌که مهندسان از عملکرد صحیح تجهیزات اطمینان حاصل می‌کنند. چاوز گفت که در حالت ایده‌آل، این نوآوری «هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، دسترسی را بهبود می‌بخشد و به خانواده‌های بیشتری اجازه می‌دهد از داشتن فرزند لذت ببرند.»
او افزود: «این کاری بسیار هیجان‌انگیز است. ما در حال ساختن تاریخ هستیم.»
دیدگاهتان را بنویسید