Профессии будущего: Эмбриолог с ИИ
Эмбриологи представляют собой специалистов, работающих за кулисами процедур экстракорпорального оплодотворения, которые контролируют развитие и отбор эмбрионов, готовят их к переносу и поддерживают условия в лаборатории. Они играют ключевую роль в ЭКО на протяжении многих лет, однако их работа значительно усложнилась в последние годы из-за резкого роста спроса на лечение бесплодия и трудностей клиник с обеспечением необходимого темпа. В Соединенных Штатах наблюдается острая нехватка как эмбриологов, так и генетических консультантов.
Клаус Вимер, опытный эмбриолог и руководитель лаборатории ЭКО, уверен, что внедрение искусственного интеллекта способно облегчить задачу, прогнозируя состояние эмбрионов в реальном времени и открывая новые возможности для повышения эффективности работы в лаборатории.
Вимер занимает должность главного научного офицера и руководителя клинических вопросов в компании Fairtility, которая применяет искусственный интеллект для оценки жизнеспособности яйцеклеток и эмбрионов перед началом процедур ЭКО. Алгоритм компании под названием CHLOE (расшифровывается как Cultivating Human Life through Optimal Embryos, то есть 'Воспитание человеческой жизни через оптимальные эмбрионы') обучен на миллионах данных об эмбрионах и их исходах, что позволяет ему оперативно анализировать эмбрионы пациента и указывать клиницисту на те, которые обладают наибольшим потенциалом для успешной имплантации. По утверждению разработчиков, это ускорит достижение беременности и повысит шансы на рождение живого ребенка. Хотя пока эффективность системы проверена только в ретроспективных исследованиях, CHLOE стал первым и единственным инструментом на базе ИИ, одобренным FDA для оценки эмбрионов.
Текущие трудности
При проведении ЭКО основная задача заключается в создании генетически нормальных эмбрионов. Эмбриологи берут клетки из каждого эмбриона и отправляют их на внешнее генетическое тестирование. Результаты такой биопсии могут поступить только через две недели, а сама процедура увеличивает стоимость лечения на тысячи долларов. Кроме того, успешное прохождение теста лишь подтверждает правильное количество хромосом, но не гарантирует общего здоровья эмбриона.
«Эмбрион обладает единственной функцией — делением», — отмечает Вимер. «Существует миллионы данных о делении клеток эмбриона, характеристиках этого деления, площади и размере внутренней клеточной массы, а также о количестве сокращений трофобласта [слоя, который формирует будущую плаценту]».
Модель на базе ИИ позволяет непрерывно сравнивать группу эмбрионов с идеальными параметрами на каждом этапе развития. «CHLOE отвечает на вопросы: насколько хорошо развивался этот эмбрион? И обладает ли он всеми необходимыми элементами для здоровой имплантации?» — объясняет Вимер. Система генерирует оценку на основе ИИ, которая отражает весь проведенный анализ внутри эмбриона.
В ближайшем будущем, по словам Вимера, для снижения доли аномальных эмбрионов, переносимых в клиниках ЭКО пациентам, биопсия может стать ненужной: «Каждая эмбриологическая лаборатория будет проводить автоматическую оценку развития эмбрионов».
Изменения в отрасли
Вимер, начавший карьеру в области науки о животных, подчеркивает, что главное отличие эмбриологии животных от человеческой — объем бюрократической работы. «Эмбриологи тратят 40% времени на навыки, не связанные напрямую с эмбриологией», — добавляет он. «Искусственный интеллект поможет очистить поле эмбриологии, чтобы мы могли вернуться к роли настоящих ученых». Это позволит уделять больше внимания изучению эмбрионов, подтверждению их нормального развития и использованию накопленных данных для улучшения отбора эмбрионов для переноса.
«CHLOE подобен виртуальному помощнику в лаборатории, который помогает с отбором эмбрионов, обеспечивает оптимальные условия и готовит отчеты для пациентов и клинического персонала», — говорит он. «Изучение данных и понимание факторов, влияющих на развитие эмбрионов, невероятно вдохновляет, особенно учитывая, что такая возможность была недоступна всего несколько лет назад».