Automatisering van gametenvoorbereiding, intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI), embryocultuur en vitrificatie

Patiënten die aan onvruchtbaarheid lijden, kunnen een behandeling bij begeleide conceptie zoeken. In een volledige behandelingscyclus zullen het sperma en de eicellen (gameten) van de beoogde ouders worden verzorgd door bekwaam laboratoriumpersoneel (embryologen) dat zal vertrouwen op handmatige laboratoriumprocessen om bevruchting te bewerkstelligen. De meest gebruikte methode om bevruchting te bewerkstelligen is intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI), een behandeling waarbij één enkele zaadcel rechtstreeks in een eicel wordt geïnjecteerd. De aldus verkregen embryo's worden vervolgens enkele dagen in een geschikte omgeving (incubator) bewaard voordat wordt besloten of ze onmiddellijk kunnen worden gebruikt om een ​​zwangerschap tot stand te brengen (embryotransfer), of moeten worden ingevroren ter voorbereiding op een toekomstige behandeling (cryopreservatie). .

De laboratoriumstappen die nodig zijn om een ​​volledig geassisteerde conceptiebehandeling te voltooien (van het ophalen van sperma en eicellen tot de bevruchting en vervolgens tot het terugplaatsen van embryo's en/of cryopreservatie) zijn vaak handmatig en tijdrovend, en het succes van de behandeling is dus sterk afhankelijk van De vaardigheden van individuele medewerkers en de resultaten kunnen worden beïnvloed door vermoeidheid, stress en werkdruk.

De combinatie van robotica en kunstmatige intelligentie (AI) heeft het potentieel om het vruchtbaarheidslaboratorium te verbeteren en te standaardiseren, maar een dergelijke integratie is nog niet routinematig bereikt. Andere medische gebieden, zoals de regeneratieve geneeskunde, hebben lange tijd geprofiteerd van de implementatie van robotoplossingen; de moderne automatisering moet echter nog zijn weg vinden naar het vruchtbaarheidslaboratorium.

Het doel van Conceivable Life Sciences (de sponsor van het onderzoek) is het leveren van een reeks oplossingen die gezamenlijk een volledig autonome ICSI-cyclus mogelijk zullen maken (van de voorbereiding van sperma/eicellen tot sperma-injectie, tot embryocultuur en cryopreservatie). in een poging om de kosten te verlagen, laboratoriumpersoneel te helpen en mogelijk de resultaten te verbeteren. Het doel van deze studie is om een ​​kernaspect van dit project te leveren: de digitale controle en individuele automatisering van alle belangrijke stappen van een complete laboratoriumworkflow. De gegevens die in dit onderzoek worden gegenereerd, zullen de toekomstige ontwikkeling van deze geautomatiseerde systemen helpen.

Voor dit onderzoek kunnen patiënten worden gerecruteerd die een ICSI-behandeling ondergaan. Hun gameten (sperma en/of eieren) kunnen over twee groepen worden verdeeld (test en controle) en een of meer elementen ondergaan van een geautomatiseerde, volledig geassisteerde conceptieworkflow (voor de testgroep) of een standaard geassisteerde conceptieworkflow (voor de controlegroep). ). Robotautomatisering kan een van de volgende stappen omvatten: robotachtige spermapreparatie, robotachtige selectie en denudatie van eicellen, robotachtige sperma-injectie, geautomatiseerde embryocultuur en geautomatiseerde cryopreservatie. De resulterende embryo's kunnen worden gebruikt voor embryotransfer.

De belangrijkste hypothese van deze studie is dat het gebruik van robotassistenten als onderdeel van een volledig geassisteerde conceptiecyclus de laboratoriumworkflows kan verbeteren zonder de succespercentages van de behandeling te verminderen.