Wat veroorzaakt een lage spermaproductie? Hoe AI helpt bij het oplossen van vruchtbaarheidsproblemen

Mannelijke vruchtbaarheid is de laatste jaren een onderwerp van discussie geweest, voornamelijk vanwege het debat over lagere spermakwaliteit. Sinds de jaren 70 verdiepen onderzoekers zich in de vraag: “Wat doodt het aantal zaadcellen?”

Kunstmatige intelligentie (AI) versnelt de manier waarop we de vraag kunnen bestuderen en beoordelen: een programma genaamd SpermSeed kan een spermadiagnose 1000x sneller stellen dan een embryoloog.

De echte vraag is echter of het aantal zaadcellen überhaupt daalt. Hoewel sommige onderzoeken een wereldwijde daling van het aantal zaadcellen suggereren, beweren andere dat de daling specifiek is voor bepaalde plaatsen.

Naarmate dit debat voortduurt, groeit de urgentie om oplossingen te vinden. Betreed het rijk van de moderne technologie.

Wat doodt het aantal zaadcellen? Het debat over de afnemende spermakwaliteit onderzoeken

In de jaren 70 merkten artsen C.M. Kinloch Nelson en Raymond Bunge op dat meer mannen een vruchtbaarheidsbehandeling zochten bij hun kliniek in Iowa. Hun onderzoek toonde een afname van de spermakwaliteit in vergelijking met eerdere onderzoeken.

Sinds 1974 hebben veel andere onderzoeken naar dit probleem gekeken, maar het is moeilijk om ze te vergelijken vanwege verschillende factoren zoals leeftijd, levensstijl en geografische locatie. Sommige grootschalige analyses suggereren een significante wereldwijde daling van het aantal zaadcellen sinds de jaren 70, maar dit is onderwerp van discussie onder onderzoekers.

Zo stelt een artikel gepubliceerd door een team van onderzoekers:

“Over het algemeen stellen de beschikbare gegevens ons niet in staat om te concluderen dat de kwaliteit van menselijk sperma wereldwijd of in de westerse wereld achteruitgaat, maar dat er in sommige specifieke gebieden een trend wordt waargenomen.”

Aan de andere kant, meta-analyses gepubliceerd door Levine et al in 2017 en 2022 gaven aan dat de spermaconcentratie sinds de jaren zeventig met 50% is afgenomen, vooral in westerse landen.

De achteruitgang aanpakken: de rol van technologie

Te midden van zorgen over wat het aantal zaadcellen doodt en mogelijke dalingen in de kwaliteit van het sperma, is het vinden van nieuwe oplossingen voor vruchtbaarheidsproblemen van vitaal belang. Terwijl experts de gezondheid van sperma bestuderen, biedt technologie nieuwe antwoorden, met “SpermSearch”, een nieuwe ontwikkeling in vruchtbaarheidsondersteuning, als een onderdeel van de puzzel.

SpermSearch: de rol van AI bij het stimuleren van mannelijke vruchtbaarheid

SpermSearch werd gepresenteerd op de 39ste jaarlijkse bijeenkomst van de European Society of Human Reproduction and Embryology en wil de manier veranderen waarop embryologen gezond sperma uit testikels vinden en krijgen. Het algoritme biedt hoop aan mannen die een biologisch kind willen, maar geen sperma in hun sperma hebben, vooral nu de zorgen over factoren die het aantal spermacellen kunnen doden toenemen.

Ongeveer 1% van de mannen heeft geen sperma in hun sperma, een ernstige onvruchtbaarheidsaandoening die niet-obstructieve azo?spermie (NOA) wordt genoemd. Dit treft 5% van de stellen die op zoek zijn naar hulp bij vruchtbaarheid.

Momenteel wordt bij dergelijke pati?nten een deel van hun testikels verwijderd om sperma te extraheren. Dit sperma wordt vervolgens gebruikt om de eicellen van de partner te bevruchten met behulp van de Intracytoplasmatische Sperma Injectie (ICSI)-behandeling. Het vinden van sperma in het weefsel kan tot zes uur duren, waardoor het voor embryologen moeilijk is vanwege vermoeidheid bij het opsporen van verontreiniging door andere cellen en deeltjes.

SpermSearch vindt echter snel mogelijk sperma, waardoor de taak sneller en nauwkeuriger wordt. In proeven vond de AI sperma veel sneller dan experts en had een 5% hogere nauwkeurigheid.

De methodologie

Het team trainde de AI met machine learning met behulp van duizenden microscoopfoto’s, voornamelijk van sperma. Dit hielp de AI om zelf sperma te herkennen. De onderzoekers gebruikten vervolgens sperma en weefsel van zeven mannen van 36 en 55 jaar. Al deze mannen hadden de diagnose NOA gekregen en waren geopereerd om sperma te verkrijgen. Ze leverden ongebruikte weefselmonsters van hun behandeling voor de studie.

Het team testte de AI en een embryoloog tegelijkertijd, waarbij de nauwkeurigheid van de embryoloog als perfect werd beschouwd. Ze controleerden hoe snel en nauwkeurig elk sperma kon identificeren.

Terwijl de embryoloog 560 sperma identificeerde, spotte de AI er 611. Samen detecteerden ze 688 sperma.

Verbazingwekkend genoeg identificeerde het algoritme sperma voor elk gebied van de druppel dat het bekeek in minder dan een 1000ste van de tijd die een embryoloog nodig had.

Bovendien was de AI nauwkeuriger, vond 50 extra sperma en was 5% nauwkeuriger in elk monstergebied dan de embryoloog.

Hoofdauteur, promovendus Dale Goss, zei: “Deze tool kan pati?nten met een zeer kleine kans om hun biologische kinderen te verwekken een grotere kans geven.

“Het algoritme verbetert ouderwetse benaderingen die al tientallen jaren niet zijn bijgewerkt. Het zal zorgen voor de snelle identificatie van sperma in monsters, wat niet alleen de kans vergroot dat een stel hun biologische kinderen verwekt, maar ook de stress op sperma vermindert en de effici?ntie in het laboratorium verhoogt.”

Van vruchtbaarheid tot farmacie: hoe AI het aantal zaadcellen en meer in de gezondheidszorg aanpakt

De afname van de spermakwaliteit en andere gezondheidsuitdagingen benadrukken de behoefte aan nieuwe oplossingen. Terwijl experts proberen te begrijpen wat het aantal zaadcellen en de algehele gezondheid van het sperma doodt, biedt technologie hoop, aangezien AI een groot verschil maakt in de gezondheidszorg. Het helpt bij vruchtbaarheidsproblemen, versnelt medicijnonderzoek, verbetert kankerzorg en helpt artsen.

Een opvallend voorbeeld is het werk van IBM en de Universiteit van Oxford, waar ze AI gebruikten om antivirale medicijnen te maken in veel minder tijd dan het gebruikelijke proces van 12 jaar. Maar er zijn ook zorgen, van intellectuele eigendomsrechten tot medicijnveiligheid.

Kanker is een ander gebied waar AI bij betrokken is. Het is lastig omdat het niet slechts één ziekte is – AI helpt bij het diagnosticeren, behandelen en in de gaten houden van pati?nten na de behandeling. Ethische overwegingen, waaronder gegevenskwaliteit, privacy en toestemming, blijven van het grootste belang.

Hulpmiddelen zoals ChatGPT helpen ook in de gezondheidszorg. Ze helpen artsen bij hun werk, maken het gemakkelijker om met pati?nten te praten en helpen bij onderzoek. De medische gemeenschap moet echter wel op deze hulpmiddelen kunnen vertrouwen. Ze moeten er dus zeker van zijn dat ze correct, eerlijk en veilig werken.

Conclusie

In hun zoektocht naar wat het aantal zaadcellen doodt, hebben onderzoekers uiteenlopende bevindingen gepresenteerd, waardoor het een onderwerp van voortdurende discussie is geworden. Hoewel aspecten als onze omgeving, hoe we leven en onze gezondheid een rol spelen, is er nog steeds geen duidelijk antwoord.

Er is echter goed nieuws. De opkomst van technologie, met name AI, helpt de gezondheidszorg, met tools zoals SpermSearch die een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we mannelijke vruchtbaarheidsproblemen aanpakken, en snellere en nauwkeurigere oplossingen bieden.

Nu onderzoek meer details over de gezondheid van sperma onthult, is het duidelijk dat het combineren van onderzoek en technologie de weg voorwaarts is om de toekomst van mannelijke reproductieve gezondheid vorm te geven.