Automatisering av gametepreparering, intracytoplasmatisk spermieinjektion (ICSI), embryokultur och vitrifikation

Patienter som lider av infertilitet kan söka assisterad befruktningsbehandling. I en fullständig behandlingscykel kommer spermier och ägg (gameter) från de tilltänkta föräldrarna att tas om hand av skicklig laboratoriepersonal (embryologer) som kommer att förlita sig på manuella laboratorieprocesser för att uppnå befruktning. Den vanligaste metoden för att uppnå befruktning är intracytoplasmatisk spermieinjektion (ICSI), en behandling som innebär injektion av en enda spermiecell direkt inuti ett ägg. De sålunda erhållna embryona förvaras sedan i en lämplig miljö (inkubator) i flera dagar innan man beslutar om de omedelbart kan användas för att försöka fastställa en graviditet (embryoöverföring), eller bör frysas som förberedelse för en framtida behandling (kryokonservering) .

De laboratoriesteg som krävs för att fullfölja en fullständig assisterad befruktningsbehandling (från uttag av spermier och ägg, till befruktning och sedan till embryoöverföring och/eller kryokonservering) är ofta manuella och tidskrävande, och därför är behandlingens framgång i hög grad beroende av individuell personals skicklighet och resultat kan påverkas av trötthet, stress och arbetsbelastning.

Kombinationen av robotik och artificiell intelligens (AI) har potential att ge förbättringar av och standardisera fertilitetslaboratoriet, men sådan integration har inte uppnåtts rutinmässigt. Andra medicinska områden, såsom regenerativ medicin, har länge gynnats av implementeringen av robotlösningar; dock har modern automation ännu inte hittat sin väg in i fertilitetslaboratoriet.

Målet för Conceivable Life Sciences (studiesponsorn) är att leverera en uppsättning lösningar som tillsammans kommer att möjliggöra en helt autonom ICSI-cykel (från beredning av spermier/ägg, till spermieinjektion, till embryokultur och kryokonservering) i ett försök att minska kostnaderna, hjälpa laboratoriepersonal och eventuellt förbättra resultaten. Syftet med denna studie är att leverera en kärnaspekt av detta projekt: digital styrning och individuell automatisering av alla nyckelsteg i ett komplett laboratoriearbetsflöde. Data som genereras i denna studie kommer att hjälpa den framtida utvecklingen av dessa automatiserade system.

Patienter som genomgår en ICSI-behandling kan rekryteras i denna studie. Deras könsceller (spermier och/eller ägg) kan vara fördelade över två grupper (test och kontroll) och genomgå en eller flera delar av ett automatiserat fullassisterat befruktningsarbetsflöde (för testgruppen) eller ett standardarbetsflöde för assisterad befruktning (för kontrollgruppen) ). Robotisk automatisering kan inkludera något av följande steg: robotisk spermieberedning, robotisk oocytselektion och denudering, robotisk spermieinjektion, automatiserad embryoodling och automatisk kryokonservering. De resulterande embryona kan användas för embryoöverföring.

Huvudhypotesen för denna studie är att användningen av robotassistenter som en del av en fullständig assisterad befruktningscykel kan förbättra laboratoriearbetsflöden utan att minska framgångsfrekvensen för behandling.