Według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) ok. połowa wszystkich przypadków niepłodności jest spowodowana przez mężczyzn. Analiza nasienia jest kluczowym badaniem pozwalającym wykryć wszelkie nieprawidłowości, ale nie jest łatwo dostępna i może być przeprowadzana tylko w placówkach medycznych specjalizujących się w leczeniu niepłodności. Wkrótce może się to zmienić.
Czytaj też: WHO alarmuje: niepłodność dotyka znacznie więcej osób niż sądzono
Naukowcy z Toho University School of Medicine pod kierunkiem prof. Hideyuki Kobayashiego opracowali model sztucznej inteligencji (AI), który jest w stanie przewidzieć ryzyko niepłodności u mężczyzn bez konieczności analizy nasienia – jedynie na podstawie poziomu hormonów we krwi. Model miał wskaźnik dokładności wynoszący ok. 74 proc., a przewidywanie nieobturacyjnej azoospermii, najcięższej postaci męskiej niepłodności, było niemal stuprocentowe.
Sztuczna inteligencja oceni jakość męskiego nasienia
Model AI został opracowany przy użyciu danych od 3662 pacjentów, którzy przeszli zarówno badania nasienia, jak i badania hormonalne w celu wykrycia niepłodności męskiej w latach 2011–2020. W testach nasienia sprawdzano m.in. objętość, stężenie i ruchliwość plemników, a testy hormonalne miały zmierzyć stężenie LH, FSH, PRL, E2 i testosteronu.
Czytaj też: Stworzyli pierwsze w historii sztuczne jądra! Mamy rozwiązanie problemu bezpłodności?
Model wykorzystuje całkowitą ruchliwą liczbę plemników, obliczoną na podstawie objętości nasienia, stężenia i ruchliwości plemników, jako punkt odniesienia. Porównując wyniki poszczególnych pacjentów z wartościami odniesienia podanymi w podręczniku WHO, model AI określa, czy całkowita ruchliwość plemników mieści się w granicach normy. W badaniu wykorzystano specjalistyczne oprogramowanie AI o nazwie Prediction One, które jest obecnie dostępne tylko w języku japońskim.
Aby upewnić się, że model AI działa dobrze, naukowcy przetestowali go na danych 188 pacjentów w 2021 r., u których dokładność wyniosła ok. 58 proc., podczas gdy dokładność przy użyciu danych 166 pacjentów w 2022 r. wyniosła około 68 proc. Jednakże azoospermię nieobturacyjną można było przewidzieć ze 100-procentową dokładnością zarówno w 2021, jak i 2022 roku.
Model AI opracowany przez zespół prof. Kobayashiego wyróżnia się na tle istniejących narzędzi ze względu na swoje unikalne podejście polegające na uwzględnieniu wielu poziomów hormonów, w tym T/E2 i LH, a nie tylko FSH. To podejście może potencjalnie oferować dokładniejsze prognozy ryzyka niepłodności męskiej w porównaniu z modelami, które opierają się wyłącznie na poziomach FSH.
Prof. Hideyuki Kobayashi mówi:
Ten model predykcyjny AI jest przeznaczony wyłącznie jako podstawowy etap badań przesiewowych przed badaniem nasienia i chociaż nie zastępuje badania nasienia, można go łatwo wykonać w placówkach innych niż te specjalizujące się w leczeniu niepłodności.
Obecny model AI nie jest idealny – nie umie odróżnić azoospermii, oligozoospermii, astenozoospermii, teratozoospermii i normozoospermii od poziomów hormonów w surowicy. Firma CreaTact prowadzi prace rozwojowe nad oprogramowaniem i analizą danych w celu ulepszenia komercyjnego modelu predykcyjnego AI, tak by docelowo mógł być stosowany w standardowych laboratoriach klinicznych i placówkach kontroli zdrowia.