بعد محاولتين للحمل لمدة 18 عامًا، أصبح أحد الزوجين الآن حاملًا بطفله الأول بفضل قوة الذكاء الاصطناعي.
كان الزوجان قد خضعا لعدة جولات من التلقيح الصناعي، أو أطفال الأنابيب، وقاما بزيارة مراكز الخصوبة في جميع أنحاء العالم على أمل إنجاب طفل.
تتضمن عملية التلقيح الصناعي إزالة بويضة المرأة ودمجها مع الحيوانات المنوية في المختبر لإنشاء جنين، يتم زرعه بعد ذلك في الرحم.
لكن محاولات التلقيح الصناعي لهذا الزوجين باءت بالفشل بسبب انعدام الحيوانات المنوية، وهي حالة نادرة لا توجد فيها حيوانات منوية قابلة للقياس في السائل المنوي للشريك الذكر، مما قد يؤدي إلى العقم عند الذكور. تحتوي عينة السائل المنوي النموذجية على مئات الملايين من الحيوانات المنوية، لكن الرجال المصابين بانعدام الحيوانات المنوية لديهم عدد منخفض جدًا لدرجة أنه لا يمكن العثور على خلايا منوية، حتى بعد ساعات من البحث الدقيق تحت المجهر.
لذلك ذهب الزوجان، اللذان يرغبان في البقاء مجهولين لحماية خصوصيتهما، إلى مركز الخصوبة بجامعة كولومبيا لتجربة نهج جديد.
تُسمى هذه الطريقة “ستار”، وتستخدم الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحديد واستعادة الحيوانات المنوية المخفية لدى الرجال الذين ظنوا سابقًا أنهم لا يملكون حيوانات منوية على الإطلاق. كل ما كان على الزوج فعله هو ترك عينة من السائل المنوي للفريق الطبي.
وقالت الزوجة في بيان عبر البريد الإلكتروني: “لقد حافظنا على آمالنا عند الحد الأدنى بعد كل هذه خيبات الأمل”.
قام باحثون في مركز الخصوبة بتحليل عينة السائل المنوي باستخدام نظام الذكاء الاصطناعي. وعُثر على ثلاثة حيوانات منوية مخفية، واستُعيدت، واستُخدمت لتخصيب بويضات الزوجة عبر التلقيح الصناعي، لتصبح بذلك أول حالة حمل ناجحة تُمكّنها طريقة STAR.
من المقرر أن يولد الطفل في شهر ديسمبر.
قالت: “استغرقني الأمر يومين لأصدق أنني حامل. ما زلت أستيقظ صباحًا ولا أصدق إن كان هذا صحيحًا أم لا. ما زلت لا أصدق أنني حامل حتى أرى نتائج الأشعة.”
طوّر الذكاء الاصطناعي مجال رعاية الخصوبة في الولايات المتحدة: إذ يستخدم المزيد من المرافق الطبية الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تقييم جودة البويضات أو فحص الأجنة السليمة أثناء خضوع المرضى للتلقيح الصناعي. لا يزال هناك حاجة إلى المزيد من الأبحاث والاختبارات، ولكن قد يُحرز الذكاء الاصطناعي تقدمًا ملحوظًا في علاج العقم عند الرجال، على وجه الخصوص.
لقد أمضى الدكتور زيف ويليامز، مدير مركز الخصوبة بجامعة كولومبيا، وزملاؤه خمس سنوات في تطوير طريقة STAR للمساعدة في اكتشاف الحيوانات المنوية واستعادتها في عينات السائل المنوي من الأشخاص الذين يعانون من انعدام الحيوانات المنوية.
لقد صدمتهم نتائج النظام.
قدّم أحد المرضى عينة، وقام فنيون ذوو مهارات عالية بفحصها لمدة يومين محاولين العثور على حيوانات منوية. لم يعثروا على أيٍّ منها. نقلناها إلى نظام ستار القائم على الذكاء الاصطناعي. في غضون ساعة واحدة، عثر النظام على 44 حيوانًا منويًا. عندها، أدركنا: “يا إلهي، هذا النظام يُحدث نقلة نوعية. سيحدث فرقًا كبيرًا للمرضى”، هذا ما قاله ويليامز، قائد فريق البحث.
عندما يتم وضع عينة من السائل المنوي على شريحة مصممة خصيصًا تحت المجهر، يتصل نظام STAR – الذي يرمز إلى تتبع الحيوانات المنوية واستعادتها – بالمجهر من خلال كاميرا عالية السرعة وتكنولوجيا تصوير عالية الطاقة لمسح العينة، والتقاط أكثر من 8 ملايين صورة في أقل من ساعة للعثور على ما تم تدريبه على تحديده على أنه خلية منوية.
يقوم النظام على الفور بعزل خلية الحيوان المنوي في قطرة صغيرة من الوسائط، مما يسمح لعلماء الأجنة باستعادة الخلايا التي ربما لم يتمكنوا أبدًا من العثور عليها أو تحديدها بأعينهم.
مركز الخصوبة بجامعة كولومبيا
وقال ويليامز: “إن الأمر يشبه البحث عن إبرة متناثرة عبر ألف كومة قش، واستكمال البحث في أقل من ساعة والقيام بذلك بلطف شديد، دون أي أشعة ليزر ضارة أو بقع، بحيث لا يزال من الممكن استخدام الحيوانات المنوية لتخصيب البويضة”.
اللافت للنظر أنه بدلاً من العدد المعتاد [٢٠٠ مليون إلى ٣٠٠ مليون] من الحيوانات المنوية في العينة النموذجية، قد يمتلك هؤلاء المرضى اثنين أو ثلاثة فقط. ليس مليونين أو ثلاثة ملايين، بل اثنين أو ثلاثة فقط، كما قال. وأضاف: “ولكن بفضل دقة نظام STAR وخبرة علماء الأجنة لدينا، يُمكن استخدام حتى هذه الأعداد القليلة لتخصيب البويضة بنجاح”.
“تشخيص صادم وغير متوقع“
يُقدَّر أن الشريك الذكر مسؤول عما يصل إلى 40% من جميع حالات العقم في الولايات المتحدة، وما يصل إلى 10% من الرجال الذين يعانون من العقم يعانون من انعدام الحيوانات المنوية.
قال ويليامز: “غالبًا ما يكون هذا التشخيص صادمًا ومُفجعًا وغير متوقع. يشعر معظم الرجال الذين يعانون من انعدام الحيوانات المنوية بصحة جيدة وطبيعية تمامًا. لا يوجد أي خلل في وظائفهم الجنسية، ويبدو السائل المنوي طبيعيًا أيضًا. الفرق هو أنه عند النظر إليه تحت المجهر، بدلًا من رؤية مئات الملايين من الحيوانات المنوية تسبح، نرى فقط بقايا الخلايا وشظاياها، دون أي حيوانات منوية.”
تتضمن خيارات العلاج لانعدام الحيوانات المنوية تقليديا إجراء جراحة غير مريحة لاستخراج الحيوانات المنوية مباشرة من خصيتي المريض.
قال ويليامز: “يُزال جزء من الخصيتين ويُكسر إلى قطع صغيرة، ثم يُحاول المريض العثور على الحيوانات المنوية هناك. إنه إجراءٌ جراحي. لا يُمكن إجراؤه إلا مرتين قبل أن يُسبب ندباتٍ دائمةً وتلفًا في الخصيتين، وهو أمرٌ مؤلم”.
قد تشمل خيارات العلاج الأخرى أدوية هرمونية بوصفة طبية، ولكنها لا تكون فعالة إلا إذا كان الشخص يعاني من خلل في الهرمونات. إذا لم تُجدِ أيٌّ من هذه الخيارات العلاجية نفعًا، يمكن للزوجين استخدام حيوانات منوية من متبرع لإنجاب طفل.
وقال ويليامز إن طريقة STAR يمكن أن تكون خيارًا جديدًا.
وقال “لقد كان الأمر في الواقع جهدًا جماعيًا لتطوير هذا المشروع، وهذا ما دفع الجميع وحفزهم حقًا، وحقيقة أنه يمكنك الآن مساعدة الأزواج الذين لم يتمكنوا من الحصول على هذه الفرصة لولا ذلك”.
على الرغم من أن هذه الطريقة متاحة حاليًا فقط في مركز جامعة كولومبيا للخصوبة، إلا أن ويليامز وزملائه يرغبون في نشر عملهم ومشاركته مع مراكز الخصوبة الأخرى. وأوضح أن استخدام طريقة STAR للعثور على الحيوانات المنوية وعزلها وتجميدها للمريض سيكلف أقل بقليل من 3000 دولار أمريكي إجمالًا.
قال: “العقم حالة فريدة من نوعها، فهو جزءٌ قديمٌ من التجربة الإنسانية. إنه أمرٌ مُسَلَّمٌ به حرفيًا. إنه أمرٌ واجهناه عبر التاريخ البشري. من المُدهش أن نُدرك أن أحدث التقنيات المُتاحة لدينا حاليًا تُستخدم لحل هذه المشكلة العريقة.”
“الذكاء الاصطناعي يساعدنا على رؤية ما لا تراه أعيننا”
وهذه ليست المرة الأولى التي يلجأ فيها الأطباء إلى الذكاء الاصطناعي لمساعدة الرجال الذين يعانون من انعدام الحيوانات المنوية.
قام فريق بحثي منفصل في كندا ببناء نموذج ذكاء اصطناعي يمكنه أتمتة وتسريع عملية البحث عن الحيوانات المنوية النادرة في عينات من الرجال المصابين بهذه الحالة.
قال الدكتور سيفان هيلو، أخصائي المسالك البولية في مايو كلينك والمهتم بتخصص العقم عند الذكور والضعف الجنسي عند الذكور، والذي لم يشارك في طريقة STAR أو البحث في كندا: “السبب وراء كون الذكاء الاصطناعي مناسبًا جدًا لهذا هو أنه يعتمد حقًا على التعلم – إظهار صورة له عن شكل الحيوان المنوي، وما هو شكله، وما هي الخصائص التي يجب أن يتمتع بها – ثم القدرة على استخدام خوارزمية التعلم هذه للمساعدة في تحديد تلك الصورة المحددة التي تبحث عنها”.
قالت: “إنه أمر مثير للغاية. أعتقد أن الذكاء الاصطناعي، بشكل عام، على الأقل في المجتمع الطبي، يُمثل آفاقًا جديدة كليًا، وسيُحدث ثورة حقيقية في نظرتنا إلى العديد من المشكلات في الطب”.
قالت الدكتورة إيمي إيفازاده، أخصائية الغدد الصماء التناسلية ومقرها سان فرانسيسكو ومقدمة برنامج “The Egg Whisperer Show”، إن طريقةSTAR هي نهج جديد لتحديد الحيوانات المنوية، ولكن تم استخدام الذكاء الاصطناعي في العديد من الطرق الأخرى في طب الخصوبة أيضًا.
وكتب إيفازاده، الذي لم يشارك في تطوير STAR، في رسالة بالبريد الإلكتروني: “تساعدنا الذكاء الاصطناعي على رؤية ما لا تستطيع أعيننا رؤيته”.
على سبيل المثال، استُخدمت خوارزميات الذكاء الاصطناعي، مثل خوارزمية Stork-A ، لتحليل الأجنة في مراحلها المبكرة والتنبؤ بدقة مذهلة بالأجنة التي يُحتمل أن تكون سليمة. وتُمكن أداة ذكاء اصطناعي أخرى، CHLOE ، من تقييم جودة بويضات المرأة قبل تجميدها للاستخدام المستقبلي.
يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتخصيص بروتوكولات علاج التلقيح الاصطناعي، مما يجعل دورات الإخصاب أكثر فعالية وأقل تعقيدًا. كما يُساعد في اختيار الحيوانات المنوية، وتحديد أصحها حتى في العينات الصعبة. ويُمكن للذكاء الاصطناعي الآن التنبؤ بمعدلات نجاح التلقيح الاصطناعي بدقة أكبر من أي وقت مضى، باستخدام مجموعات بيانات ضخمة لتقديم إرشادات شخصية للمرضى، وفقًا لإيفاز زاده. “القاسم المشترك هو قرارات أفضل، وثقة أكبر، وتجربة أكثر تعاطفًا مع المرضى.”
وقالت إن نظام STAR الجديد “سيغير قواعد اللعبة”.
قالت: “الذكاء الاصطناعي لا يُنتج حيوانات منوية، بل يُساعدنا في العثور على حيوانات منوية نادرة وقابلة للحياة، موجودة بالفعل ولكنها تكاد تكون غير مرئية. إنه إنجازٌ كبير، ليس لأنه يحل محل الخبرة البشرية، بل لأنه يُعززها، وهذا هو مستقبل رعاية الخصوبة”.
فاونتن فالي، كاليفورنيا – ٢٩ فبراير: إيليا بروسيانسكي، عالم أجنة بارز في مراكز ويست كوست للخصوبة في فاونتن فالي، كاليفورنيا، يُجهّز الأجنة للاختبارات الجينية، ٢٩ فبراير ٢٠٢٤. (تصوير: جاي إل. كليندينين/جيتي إيماجز)
معدل الخصوبة في الولايات المتحدة يحوم بالقرب من أدنى مستوى قياسي مع سعي إدارة ترامب لتحقيق طفرة في المواليد ولكن هناك أيضًا مخاوف متزايدة من أن التطبيق المتسرع للذكاء الاصطناعي في الطب الإنجابي قد يعطي أملًا كاذبًا للمرضى، كما قال الدكتور جيانبيرو باليرمو، أستاذ علم الأجنة ومدير طب الذكورة والتخصيب المساعد في كلية طب وايل كورنيل.
قال باليرمو في رسالة بريد إلكتروني: “يكتسب الذكاء الاصطناعي زخمًا كبيرًا هذه الأيام لتقديم تقييم موضوعي للأجنة من خلال دراسة مورفولوجيا الجنين. ومع ذلك، لا تزال النماذج المتاحة حاليًا غير متسقة إلى حد ما وتتطلب المزيد من التحقق”.
وقال باليرمو إن نهج STAR يحتاج إلى التحقق من صحته وسيظل يتطلب من علماء الأجنة البشرية التقاط الحيوانات المنوية وحقنها في بويضة لإنشاء جنين للمرضى الذين يخضعون للتلقيح الصناعي.
قال باليرمو، الذي لم يشارك في تطوير تقنية STAR، ولكنه كان أول من وصف طريقة حقن الحيوانات المنوية مباشرةً في البويضة: “ربما تُساعد إضافة الذكاء الاصطناعي في استخراج الحيوانات المنوية أسرع قليلاً، وربما أكثر بحيوان منوي واحد من أخصائي الأجنة”. ومنذ أن ابتكر هذه الطريقة، أصبحت أكثر تقنيات الإنجاب المساعد استخدامًا في العالم.
وقال باليرمو عن طريقة STAR: “في رأيي، هذا النهج خاطئ لأنه لا مفر من أن يكون لدى بعض الرجال حيوانات منوية، بغض النظر عن كيفية فحص عيناتهم سواء من قبل البشر أو الآلات”.
