Un algoritm de inteligență artificială poate determina în mod non-invaziv, cu aproximativ 70% acuratețe, dacă un embrion fertilizat in vitro are un număr normal sau anormal de cromozomi, potrivit unui nou studiu al cercetătorilor de la Weill Cornell Medicine din New York.
Având un număr anormal de cromozomi, o afecțiune numită aneuploidie, este un motiv major pentru care embrionii derivați din fertilizarea in vitro (FIV) nu reușesc să se implanteze sau să ducă la o sarcină sănătoasă. Una dintre metodele actuale pentru detectarea aneuploidiei implică prelevarea de probe asemănătoare biopsiei și testarea genetică a celulelor dintr-un embrion; o abordare care adaugă costuri procesului FIV și este invazivă pentru embrion. Noul algoritm, STORK-A, descris într-o lucrare publicată recent în Lancet Digital Health, poate ajuta la prezicerea aneuploidiei fără a implica dezavantajele biopsiei. Funcționează prin analiza imaginilor la microscop ale embrionului și încorporează informații despre vârsta mamei și scorul clinicii FIV în ceea ce privește aspectului embrionului.
Experții în FIV caută mereu modalități de a crește această rată de succes, de a obține sarcini mai reușite cu mai puține transferuri de embrioni, ceea ce înseamnă dezvoltarea unor metode mai bune pentru identificarea embrionilor viabili.“Speranța noastră este că în cele din urmă vom putea prezice aneuploidia într-un mod complet non-invaziv, folosind inteligența artificială și tehnici de viziune computerizată.” a spus dr. Iman Hajirasouliha, autor principal al studiului, profesor la Weill Cornell Medicine și membru al Institutului Englander pentru Medicină de Precizie.
Personalul clinicii de fertilitate utilizează în prezent microscopia pentru a evalua embrionii pentru anomalii la scară largă care se corelează cu o viabilitate slabă. Pentru a obține informații despre cromozomi, personalul clinicii poate utiliza, de asemenea, o metodă de biopsie numită test genetic preimplantare pentru aneuploidie (PGT-A), predominant la femeile cu vârsta peste 37 de ani.
Într-un studiu din 2019, echipele au dezvoltat un algoritm de inteligență artificială (AI), STORK, care ar putea evalua calitatea embrionului și a personalului clinicii FIV. Pentru noul studiu, au dezvoltat STORK-A ca un potențial înlocuitor pentru PGT-A sau ca o modalitate mai selectivă de a decide ce embrioni ar trebui să aibă testarea PGT-A.
Noul algoritm STORK-A folosește imagini la microscop ale embrionilor luate la cinci zile după fertilizare, scorul personalului clinicii privind calitatea embrionului, vârsta mamei și alte informații care sunt în mod normal colectate ca parte a procesului de FIV. Pentru că folosește AI, algoritmul „învață” automat să coreleze anumite caracteristici ale datelor, adesea prea subtile pentru ochiul uman, cu șansa de aneuploidie. Echipa a antrenat STORK-A pe un set de date de 10.378 de blastociste pentru care starea de ploidie era deja cunoscută.
Din performanța sa, ei au evaluat acuratețea algoritmului în a prezice embrionii aneuploizi versus cromozomi normali la aproape 70%. Ulterior, ei au testat algoritmul pe seturi de date independente, inclusiv unul de la o clinică FIV din Spania și au găsit rezultate comparabile de acuratețe, demonstrând generalizarea STORK-A.
„Acesta este un alt exemplu grozav al modului în care AI poate transforma potențial medicina. Algoritmul transformă zeci de mii de imagini de embrioni în modele AI care pot fi utilizate în cele din urmă pentru a ajuta la îmbunătățirea eficacității FIV și la reducerea costurilor”, a spus coautorul Dr. Olivier Elemento.
„Credem că, în cele din urmă, prin utilizarea acestei tehnologii, putem reduce numărul de embrioni care urmează să fie supuși unei biopsii, putem reduce costurile și putem oferi un instrument foarte bun pentru consultarea pacientului atunci când trebuie să ia o decizie dacă să facă sau nu PGT-A.”,a spus dr. Zaninovic.
„Această tehnologie este optimizată cu speranța că la un moment dat acuratețea ei va fi aproape de testarea genetică, care este standardul de aur și are o precizie de peste 90%”, a concluzionat co-autorul, dr. Zev Rosenwaks, director și medic specialist.
Articol de Cristina Zarioiu
