После оплодотворения сперматозоидом яйцеклетки будущий эмбрион помещают в специальный инкубатор, где он находится в условиях, близких к внутриутробным. В течение 5–6 суток, до переноса в матку, эмбриолог наблюдает за тем, как он развивается.
![Московские студенты разработали систему анализа качества эмбрионов для ЭКО](https://static.gazetametro.ru/media/20240712140752/5e778edb1fd2f0571d083799323f05b39855c3680edfec3dc1c7a66241bf039e.png)
Задача специалиста – контролировать его развитие и выбрать для пересадки самый здоровый.
– "Традиционный" процесс выглядит так: эмбриолог в определённые промежутки времени, например с 16 до 20 часов после оплодотворения, с 24 до 32 часов и на 5-6 сутки развития, достаёт из инкубатора специальный планшет, где культивируются эмбрионы, и наблюдает за ними под микроскопом, – рассказывает Metro Глеб Немковский, руководитель проекта, преподаватель кафедры информационных и интернет-технологий в здравоохранении Центра цифровой медицины Сеченовского университета. – И вместо цельной картины у него лишь фрагменты, потому что некоторые патологии он может упустить. Проще говоря, не заметить, потому что посмотрел не в то время.
По его словам, помимо этого эмбрион подвергается стрессу: на это влияют перепады температур и состава газовой среды, где он содержится, засветка.
– Помимо преподавания я руковожу разработкой в компании "ВЕСТТРЭЙД ЛТД", где мы создали и производим отечественные инкубаторы с технологией таймлапс "ЭмбриоВизор", – продолжает он. – Технология предусматривает съёмку через строго фиксированный интервал времени. Для съёмки эмбрионы подсвечиваются слабым красным светом, безопасным для их здоровья.
![Дробление – одна из стадий развития эмбриона.](https://static.gazetametro.ru/media/20240712140756/8b50f63aa4ae03c9d2c9c2a6bb7dfa2cfb37597f0368f364cc294ce17d5b92ab.png)
Эмбрионы снимают один раз в 10 минут. Этого достаточно для того, чтобы таймлапс-инкубатор зафиксировал все важные события и процессы, которые сопровождают развитие. И ничего не упустить, потому что система делает изображения автоматически, а эмбриолог может в любое удобное время их проанализировать.
– Раннее формирование и развитие человеческого эмбриона – процесс очень непростой, интересный и насыщенный событиями, – продолжает Глеб. – Поэтому следующей нашей задачей стало стандартизировать критерии и события, которые будем считать ключевыми в его развитии. И важно ещё ускорить процесс обработки изображений, поскольку анализ всех подряд снимков вручную занимает у специалистов много времени и ресурсов. Именно такую задачу я предложил решить студентам в рамках проекта Цифровой кафедры. Эксперимент получился удачным, и исследования мы будем продолжать.
Мужской организм вырабатывает сперматозоиды всю жизнь, а женщина уже рождается с определённым количеством яйцеклеток, которых с возрастом становится меньше. Помимо этого, генетический материал внутри яйцеклетки тоже стареет. Поэтому разговоры бабушек о том, что рожать нужно смолоду, происходят не просто так. Глеб Немковский, руководитель проекта
Команда исследователей во главе с Немковским собрала данные из лабораторий ЭКО, которые были получены через технологию таймлапс в инкубаторах. Затем эти данные анализировали студенты на кафедре, и на их основе молодые специалисты с помощью ИИ разработали систему классификации морфокинетического (совокупности качества и динамики развития) состояния эмбрионов от момента оплодотворения до стадии бластоцисты, когда приходит время переносить их в матку.
![Нормальное развитие эмбриона. На изображении видны два пронуклеуса (один от мамы, другой – от папы).](https://static.gazetametro.ru/media/20240712140756/c7bbccfe00db8fcc009297273b43a067082640db8fc5008ebfe8938dc96c938a.png)
– Эта система предназначена для комплексной оценки развития эмбриона и определения времени наступления ключевых событий в его развитии. Мы отслеживаем время наступления и качество оплодотворения, дробления и другие признаки и события, на основании которых можно сделать вывод о качестве и способности к приживлению, – объясняет Глеб. – Дело в том, что уже на ранних стадиях можно увидеть различные патологии и отклонения в развитии. Самый простой пример – пронуклеусы. В случае нормального оплодотворения в норме их два. Если мы обнаруживаем три пронуклеуса, то крайне высока вероятность, что эмбрион потенциально триплоидный, то есть несёт в себе не 46, а 69 хромосом. И перенос такого эмбриона может стать огромной угрозой для жизни женщины.
![Эмбрион с аномальным развитием. На изображении видны три пронуклеуса.](https://static.gazetametro.ru/media/20240712140756/de0cdbf62c4d6fbd8c6f7428edef6315cf3248994b110f02f038ce95f40551eb.png)
На основе этой системы студенты и их руководитель разрабатывают нейросеть, которая будет беспристрастно и быстро анализировать изображения, полученные из инкубаторов. На данный момент нейросеть на стадии тестирования, и после завершения испытаний разработку предложат профильным научно-исследовательским институтам для проведения независимых доклинических испытаний.