Wie KI-gestützte Startups die IVF verbessern

Im Herbst 2019 begrüßte das kalifornische Paar Daphna und Alexander Cardinale mithilfe von IVF ein kleines Mädchen. Ein Instinkt, dass etwas nicht stimmte, führte zu Gentests, die das aufdeckten das Kind, das Daphna zur Welt brachte, war eigentlich nicht ihr Kind , laut CBS. Ihr Fruchtbarkeitszentrum gab bekannt, dass ein anderes Paar – das ihr befruchtetes Ei etwa zur gleichen Zeit übertragen hatte – das Baby der Cardinale getragen und geboren hatte. Im Januar 2020, Die Paare tauschten ihren 4 Monate alten Kindern, ganztägig bei ihren leiblichen Eltern zu leben, a November 2021 Klage aufgedeckt.

Diese Geschichte über den Wechsel bei der Empfängnis mag wie etwas Außergewöhnliches klingenJane die Jungfrau, sondern gem Ales Daniel , ein in North Carolina ansässiger Embryologe, ist das Missgeschick auch nicht so selten noch so überraschend, wie Sie denken. Embryo- und Spermientausch sind das Ergebnis von Embryologen, die zu dünn gestreckt werden, sagt sie Bustle. Vollständig ausgebildete Embryologen sind rar gesät.

Seit der erstes Baby, das durch IVF gezeugt wurde wurde 1978 geboren, mehr als 8 Millionen Menschen weltweit wurden geboren mit der Technologie, obwohl die Erfolgsraten pro Zyklus immer noch unter 50 % liegen. Ab 2018, a Drittel der Amerikaner haben entweder IVF verwendet oder jemanden kennen, der laut einem Bericht von Pew Research hat. Pro Crunchbase, Risikokapitalfinanzierung für Fruchtbarkeits-Startups stieg im vergangenen Jahr trotz eines Gesamtumsatzes um 89 % Geburtenrate sinkt . Während ein Embryotausch vielleicht das extremste Beispiel ist, z werdende Eltern in Behandlung , gibt es eine Reihe von Schwierigkeiten, Ineffizienzen und Fehlern, die eine Reihe von IVF-Startups mit künstlicher Intelligenz zu beheben hoffen.

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Ist menschliches Versagen ein wesentliches Risiko bei der IVF?

In einem IVF-Zyklus untersucht ein ausgebildeter Embryologe Spermien und Eizellen, um lebensfähige Kandidaten für eine erfolgreiche Befruchtung zu finden. Mit einer haarfeinen Nadel, einem Mikroskop und einer ruhigen Hand kombinieren sie gesunde Spermien und Eizellen zu Embryonen, die sie dann in die Gebärmutter übertragen. Solange Menschen diese Arbeit machen, wird es nie eine Fehlerquote von 0 % geben, sagt Daniel. Ein Computer wird nicht müde, jeden Tag die gleiche Arbeit zu erledigen. Es wird nicht zu viel Kaffee trinken und zittrige Hände bekommen und es vermasseln.

Laut Mohamed Taha, Ph.D., CEO und Mitbegründer von Mojo Fruchtbarkeit, ein Startup, das die Samenentnahme zu Hause und KI-gestützte Analysen anbietet, können Techniker der IVF im Wege stehen, was zu einer höheren Lebendgeburtenrate führt. Selbst der kleinste Fehler könnte dazu führen, dass ein Ei – eine sehr seltene Zelle – ruiniert wird, sagt Taha, der auch Nanotechnologie-Forscher von der École Centrale de Lyon und langjähriger Investor im Gesundheitssektor ist.

Abgesehen von Fehlern hat IVF Raum für Verbesserungen, sagt Taha. Es gibt [eine] unnötige emotionale und finanzielle Belastung bei traditioneller IVF. Er stellt fest, dass es eine gibt 75% Chance dass ein erster IVF-Zyklus nicht zu einer Schwangerschaft führt, da er typischerweise explorativ ist. Während die Erfolgsrate für Frauen unter 35 mit ihren eigenen Eizellen von gestiegen ist 23,5 % im Jahr 1982 zu 48,6 % im Jahr 2019 , laut der Society of Assisted Reproductive Technology, dauert es normalerweise mindestens zwei bis drei Behandlungsrunden für eine erfolgreiche Schwangerschaft. Jede Runde kann kostet 12.000 bis 17.000 Dollar aus eigener Tasche , laut der National Conference of State Legislatures, die die staatlichen Gesetze in Bezug auf den Versicherungsschutz für die Behandlung von Unfruchtbarkeit verfolgt.Die Kosten der IVF werden durch die Tatsache in die Höhe getrieben, dass Embryologen – die einen Bachelor-Abschluss mit anschließender zwei- bis dreijähriger Ausbildung am Arbeitsplatz benötigen, oft nachdem sie als Andrologen begonnen haben – schwer zu bekommen sind.

Kathryn, 27, eine Gesundheitskoordinatorin aus Florida, die seit zwei Jahren versucht, durch IVF schwanger zu werden, fügt hinzu, dass ihre Erfahrung zu hart war. „Wenn Sie sich einer IVF unterziehen, haben Sie bereits zu lange darauf gewartet, Ihre Familie zu vergrößern, also verzögern Sie all die Verzögerungen – das Warten auf Labore [and] Papierkram, Termine, Ergebnisse – nur mehr, als Sie sich leisten können. “, sagt sie Bustle. 'Ich musste einmal fünf Tage auf eine Samenanalyse warten, obwohl ich weiß, dass es ein paar Minuten dauert, und das lag daran, dass das Labor überlastet war.'

Wie genau kann KI die IVF verbessern?

Während sowohl mütterlich als auch väterlich (oder Spender) Alter ist die größte Herausforderung Bei der Suche nach gesunden Spermien und Eizellen können präventive Fruchtbarkeitsbehandlungen und -technologien die Chancen von Familien auf eine Empfängnis mit weniger Versuchen verbessern. Bei Mojo nutzt Taha KI, um die IVF-Erfolgsraten auf verschiedene Weise zu erhöhen. Am hinteren Ende baut das Unternehmen eine Plattform auf, die sich auf ein leistungsstarkes Mikroskop und Robotik stützt, um die lebensfähigsten Spermien und Eizellen zu finden. Auf der Verbraucherseite bietet Mojo Samenanalyse-Kits an. Für 150 US-Dollar können Männer diskret zu Hause ein Exemplar herstellen und es vom Mojo-Team für eine schnelle und detaillierte Beurteilung abholen lassen. (Der Service wird 2022 nur in Schweden und London, England, verfügbar sein.) Dieser Prozess trägt auch zur Verbesserung des internen Produkts bei: Je mehr Daten die Plattform sammelt, desto besser und schneller kann sie verstehen, wie man lebensfähige Spermien findet es kann das. Die Heimtests sollen auch eine jüngere Männergruppe dazu bringen, ihre Fruchtbarkeit zu berücksichtigen. Jüngeres gefrorenes Sperma bedeutet eine höhere Wahrscheinlichkeit, gesündere Babys zu zeugen, insbesondere in Kombination mit älteren Eizellen, erklärt Taha.

Von dort aus hofft Mojo, Robotik zur Befruchtung lebensfähiger Eizellen und Spermien zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher IVF-Kliniken und Lagerzentren einzusetzen. In Die WIRED-Welt 2022 , der jährlichen Trendprognose des Magazins, behauptete Taha, sein Roboter könne in vier Minuten das erledigen, wofür ein erfahrener Labortechniker 30 Minuten brauche. Er sagt Bustle, dass die Robotik die Kosten für den Betrieb einer Klinik drastisch senken wird, und stellt fest, dass ein Computer weitaus weniger Platz einnimmt als ein Labor benötigt. In ein paar Jahren könnte IVF ein Abonnementdienst sein, den viele Menschen haben, wie Spotify, wo Sie eine erschwingliche monatliche Gebühr zahlen, um Spermien, Eizellen oder Embryonen einfrieren zu lassen.

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Ein Computer wird nicht müde, jeden Tag die gleiche Arbeit zu erledigen. Es wird nicht zu viel Kaffee trinken und zittrige Hände bekommen und es vermasseln.

Für Daniel wird sich der Einfluss von KI auf Testkits für zu Hause nicht so sehr auf die IVF-Erfolgsraten auswirken, da sie den Ball für Menschen, die sich mit ihrer Fruchtbarkeit befassen, schneller ins Rollen bringen. „Die Samenanalyse ist eigentlich ziemlich billig, und wenn man eine Probe ins Labor bringt, dauert es etwa fünf Minuten, um die Analyse von einer Person durchzuführen. Es hört sich nicht so an, als würde die KI das viel schneller machen“, sagt sie.

Während die Testkits von Mojo für zu Hause nicht unbedingt mit einer höheren Wahrscheinlichkeit korrelieren, dass das getestete Paar schwanger wird, trägt der Test selbst zu höheren Erfolgsraten bei IVF für alle bei. Wenn Männer ihre gesunden Spermien in ihren 20ern oder frühen 30ern testen und einfrieren, könnten wir vorschlagen, gefrorene, gesündere Spermien anstelle von DNA-geschädigten Spermien zu verwenden. [...] Dies trägt nicht nur zur Verbesserung der IVF-Raten bei, sondern könnte auch dazu beitragen, gesunde Familien zu gewährleisten, sagt Taha und fügt hinzu, dass widerstandsfähigere Spermien die Risiko einer Fehlgeburt sowie.

Andere Fruchtbarkeits-Startups verlassen sich wegen ihrer Präzision auf KI. Es gibt Suchen , gegründet im Jahr 2018, das Frauen dabei hilft, die Empfängnis genauer zu planen, indem es die Hormonverfolgung in Laborqualität zu Hause verwendet, um den Eisprung zu erkennen. Ein Leben , gegründet im Jahr 2020, ist ein Softwareprogramm, das Daten aus vergangenen erfolgreichen IVF-Versuchen verwendet, um nach Erfolgsmustern in lebensfähigen Spermien und Eizellen zu suchen.

Beim Lebensflüsterer , einer 2016 gegründeten Cloud-basierten Anwendung, unterstützt KI Embryologen bei der Bewertung der Embryoqualität und der Wahrscheinlichkeit, dass ein Embryo zu einem gesunden, termingerechten Baby führt. Die Technologie hilft Embryologen bei der Entscheidung, welcher Embryo auf den Patienten übertragen werden soll, um den besten zuerst auszuwählen und unnötige IVF-Behandlungen zu sparen, sagt Michelle Perugini, PhD, Mitbegründerin und CEO des Unternehmens, gegenüber Bustle. Das Programm ist so einfach wie das Ziehen und Ablegen von Embryobildern von standardmäßigen Labormikroskopsystemen auf die Web-App, damit die KI-Technologie die Bilder in Sekundenschnelle analysieren und bewerten kann. Das Ergebnis erhöht die Erfolgsquote lebensfähiger Exemplare auf über 70 % , sagt Perugini.

Für Daniel sieht sie die Verbesserung ihrer Arbeit durch KI am deutlichsten in der Patientenidentifikation und -verifizierung, um das Risiko von Verwechslungen zu eliminieren. Sie stellt jedoch fest, dass die Kosten für bestehende Produkte unerschwinglich sind, und nennt eine klinikorientierte Lösung, die etwa 50.000 US-Dollar kostet. Sie fügt hinzu, dass die intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI), eine häufig bei männlicher Unfruchtbarkeit angewandte Technik, bei der eine einzelne Samenzelle direkt in eine Eizelle injiziert wird, ebenfalls mit KI-Technologie verbessert werden könnte, da sie sonst von Hand durchgeführt wird.

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Ist KI die Zukunft der IVF?

Laut Taha bei Mojo besteht das Ziel nicht nur darin, den Ruf der IVF in den nächsten zehn Jahren zu verbessern, sondern auch, die Fruchtbarkeit zu einer Verantwortung zu machen, die Männer und Frauen gleichermaßen tragen. Es ist traurig, dass ein Paar sich einer IVF unterzieht, bevor es sich Sperma ansieht“, sagt er und stellt fest, dass die Mehrheit der Menschen, mit denen er spricht, die männliche Unfruchtbarkeit nicht sorgfältig untersucht haben, bevor sie mit der IVF fortfahren. (Daniel merkt an, dass eine vorläufige Samenanalyse nicht immer schlüssig ist, insbesondere wenn es um Samen geht DNA-Fragmentierung , was mit dem Alter üblich ist.) Tahas Ziel ist es, Frauen zu entlasten und Männer zu enttabuisieren, damit sie sich wohl fühlen, wenn sie sich lange vor Beginn ihrer Reise zur Familienplanung mit ihrer Fruchtbarkeit befassen. Es gibt so viel Druck auf Frauen, sich selbst früh kennen zu lernen, und auf Männer erst viel später, fügt Kathryn hinzu. Hinweis auf das Wesentliche Abnahme der männlichen Spermienkonzentration Im Laufe des letzten halben Jahrhunderts stellt Taha fest, dass Fruchtbarkeit keine Selbstverständlichkeit ist und Paare zu oft warten, bis ein Problem auftritt, um zu versuchen, es zu lösen.

Während es Jahre dauern wird, bis Kliniken genügend Forschung und Daten absegnen, um KI-Technologie in Fruchtbarkeitsbehandlungen umfassend zu implementieren, hofft Daniel, dass KI-Programme die menschliche Arbeit ergänzen werden, um Fehler erheblich zu reduzieren, und fügt hinzu, dass sogar die Aussicht besteht, dass eine Maschine ihren Job übernimmt schließlich ist beängstigend.

Abgesehen von der Angst vor der Singularität werden datengesteuerte Hightech-Tools und Roboterpräzision für Kliniker von unschätzbarem Wert sein und die Erfolgsraten erhöhen, sagt Perugini. KI hat eine starke Zukunft in der IVF und wird aufgrund ihrer Objektivität und Vorhersagekraft mit hoher Wahrscheinlichkeit den Behandlungsstandard verbessern.

Aber im Moment befinden wir uns noch in den Tagen des Wilden Westens der amerikanischen Fruchtbarkeitsindustrie, wie Adam Wolf, der Anwalt der Cardinales – der Embryonentauschopfer – in einer Mitteilung vom 9. November sagte Pressekonferenz . Und obwohl Kathryn sagt, dass sie nicht viel über KI weiß, hätte sie nichts dagegen, sie einzusetzen. 'Wenn ein Computer das besser kann als ein Mensch, was haben wir dann zu verlieren?'