Des chercheurs de l'Université de technologie de Sydney (UTS) ont mis au point un outil d'IA permettant d'identifier les spermatozoïdes chez les hommes souffrant d'infertilité sévère plus rapidement et plus précisément que les professionnels de la santé.
L'étude a été présentée lors de la 39e réunion annuelle de la Société européenne de reproduction humaine et d'embryologie (ESHRE). L'équipe de recherche a présenté une IA qui pourrait aider les hommes ayant peu de spermatozoïdes à engendrer des enfants biologiques.
Actuellement, ces patients doivent subir une procédure d'ablation d'une partie de leurs testicules, à partir de laquelle les embryologistes extraient manuellement les spermatozoïdes. Ces spermatozoïdes sont ensuite utilisés pour féconder les ovules du partenaire par le biais d'une injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI).
Le processus actuel est laborieux et prend beaucoup de temps, il dure souvent jusqu'à 6 heures et peut entraîner une fatigue qui affecte la précision de l'identification des spermatozoïdes.
Le processus a un taux d'échec élevé et doit souvent être répété.
L'étude, dirigée par le professeur Majid Warkiani de l'école d'ingénierie biomédicale de l'UTS, présente un outil d'intelligence artificielle appelé SpermSearch, qui accélère ce processus éprouvant.
L'auteur principal, Dale Goss, candidat au doctorat, a déclaré que "cet outil a la capacité de donner aux patients qui ont très peu de chances d'engendrer leurs propres enfants biologiques une chance accrue".
Il a ajouté : "L'algorithme améliore des approches obsolètes qui n'ont pas été mises à jour depuis des décennies. Il garantira l'identification rapide des spermatozoïdes dans les échantillons, ce qui augmentera non seulement les chances d'un couple de concevoir ses propres enfants biologiques, mais réduira également le stress subi par les spermatozoïdes et augmentera l'efficacité du laboratoire."
Comment cela fonctionne-t-il ?
Les chercheurs ont souligné qu'environ 1% de tous les hommes, environ 5% des couples cherchant un traitement de fertilité, souffrent d'azoospermie non obstructive (NOA) - une forme sévère d'infertilité caractérisée par l'absence de spermatozoïdes dans le sperme.
Actuellement, les embryologistes identifient les spermatozoïdes pour l'ICSI en déchiquetant minutieusement des échantillons de tissus et en les séparant à l'aide de pinces ou d'aiguilles fines. Les spermatozoïdes présents sont ensuite libérés dans un liquide spécialement préparé, placés dans une boîte de Pétri et analysés au microscope. Le processus est difficile en raison de la contamination par d'autres cellules et particules, et si l'embryologiste manque le sperme, les taux de réussite diminuent.
L'outil SpermSearch, alimenté par l'IA, est conçu pour accélérer ce processus. L'équipe a entraîné l'algorithme d'IA à l'aide de milliers d'images de microscopes avec des spermatozoïdes étiquetés. L'outil d'IA a appris à identifier l'aspect des spermatozoïdes grâce à l'analyse des images.
L'équipe a utilisé pour les tests des échantillons de sperme sain et des échantillons de tissu testiculaire provenant de sept patients diagnostiqués avec une NOA.
Ces patients, âgés de 36 à 55 ans, avaient déjà subi un prélèvement chirurgical de spermatozoïdes à la clinique et avaient donné des tissus préparés pour le prélèvement de spermatozoïdes mais non utilisés.
Le système d'IA a ensuite été confronté à un embryologiste dans le cadre d'un essai d'identification et de précision des spermatozoïdes. L'IA a identifié les spermatozoïdes dans chaque zone de gouttelettes visualisée en moins d'un millième du temps nécessaire à l'embryologiste. Il a trouvé 60 spermatozoïdes de plus et a été 5% plus précis que l'embryologiste par zone de gouttelettes visualisable.
Les chercheurs précisent toutefois que leur étude est basée sur un test de validation du concept et qu'un essai clinique est nécessaire pour s'assurer de l'efficacité et des performances de la technique en matière de détection des spermatozoïdes.
Carlos Calhaz-Jorge, professeur et président de l'ESHRE, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré : "Pour les hommes diagnostiqués avec une azoospermie non obstructive, l'ICSI avec des spermatozoïdes prélevés dans les testicules est la seule chance réaliste d'avoir des enfants biologiques. Il s'agit d'une étude préliminaire sur l'utilisation de l'IA pour trouver des spermatozoïdes sains chez les hommes souffrant de ce type d'infertilité. La recherche au microscope de spermatozoïdes sains dans des fragments de biopsies testiculaires peut être un processus ardu. La perspective d'utiliser l'IA pour rendre le processus plus rapide et plus précis est très intéressante. Nous avons besoin de plus de recherches pour développer ces résultats".
Le rôle de l'IA dans la médecine n'est plus à démontrer, mais les deux derniers mois ont été marqués par un vaste éventail d'études très prometteuses.
Par exemple, l'IA est amélioration des images IRM, aider les dentistes développer des couronnes dentaires, détecter les maladies de la rétine chez les nourrissons, Détection des maladies cardiaques à partir des ECGet Accélérer la découverte de médicaments.
Même si toutes ces applications doivent faire l'objet d'essais cliniques approfondis, l'IA est appelée à jouer un rôle central dans la médecine de demain.
