В Китае разработана система выращивания эмбрионов под контролем искусственного интеллекта
Команда из Института биомедицинской инженерии и технологии в Сучжоу, Китай, разработала искусственную матку, в которой эмбрион может безопасно развиваться. Система, называемая "устройством длительного выращивания эмбрионов", находится под пристальным наблюдением искусственного интеллекта, который обеспечивает нормальное развитие эмбриона. По словам разработчиков, ее можно использовать для "переноса" большого количества эмбрионов животных, включая человеческие зародыши. Эта технология может произвести революцию в области репродукции, особенно в стране, где наблюдается тревожное снижение рождаемости.
В настоящее время Китай стоит перед лицом демографической катастрофы: в стране крайне низкий уровень рождаемости (7,52 рождений на 1000 человек в 2021 году), самый низкий за последние сорок лет. После длительной политики одного ребенка, проводившейся с 1979 по 2015 год во избежание перенаселения, в стране разрешено иметь двух детей на семью, а с 2021 года — трех. Несмотря на изменение курса, Китай сегодня сталкивается с проблемой быстрого старения населения и, соответственно, снижения числа активных людей.
Чтобы справиться с этим беспрецедентным кризисом, исследователи предлагают технологию, которая, кажется, вышла прямо из антиутопического романа. Их система, которая была протестирована на эмбрионах мышей, позволит парам иметь детей, но без необходимости вынашивания их самкой. Помимо того, что это позволит быстро родить несколько детей и создать братьев и сестер за минимальное время (поскольку больше не нужно будет ждать конца беременности, чтобы "запланировать" еще одного ребенка), такая технология также может обеспечить лучшее понимание физиологии эмбрионального развития и помочь в решении проблемы врожденных дефектов.
Автоматизированный мониторинг эмбрионального развития
Эта искусственная матка описывается как контейнер, в котором выстроены кубики, наполненные питательными жидкостями, в которых развиваются эмбрионы. Существующие методы развития плода in vitro требуют, чтобы за каждой культурой эмбрионов наблюдал, документировал и корректировал техник, но в новой системе эту роль теперь выполняет специально разработанный искусственный интеллект. Например, он может регулировать приток кислорода, углекислого газа и питательных веществ, если это необходимо, или вмешиваться в определенные факторы окружающей среды.
Оптический инструмент с различным увеличением позволяет с невероятной точностью определить местонахождение и детально рассмотреть каждый эмбрион, не манипулируя ими (и тем самым не влияя на их развитие). "Три оптических модуля с модуляцией Хоффмана с фазовым контрастом 4×, 10× и 20× были сконфигурированы в этой системе для удовлетворения требований различных полей зрения, особенно по мере увеличения размера эмбриона во время культивирования", — подробно описывают исследователи свою технологию в статье, в Journal of Biomedical Engineering.
Как сообщает South China Morning Post, на основе данных мониторинга система даже способна классифицировать эмбрионы в зависимости от их здоровья и потенциала развития: если эмбрион умирает или страдает от аномалии, машина предупреждает техника, чтобы он удалил его из системы. "Морфологические характеристики на разных стадиях важны для оценки компетентности развития эмбриона, что может быть использовано для оптимизации и улучшения системы культуры эмбрионов in vitro", — отмечает команда.
Система, которая поднимает множество этических вопросов
Действующие международные законы не позволяют проводить экспериментальные исследования на человеческих эмбрионах после двух недель развития. Поэтому система была протестирована только на мышиных эмбрионах, и пока не ясно, будет ли она работать с человеческими эмбрионами. Но, по мнению китайских ученых, это устройство — настоящее будущее вынашивания детей до срока, устраняя "неудобства" беременности для матери и повышая безопасность эмбрионального развития.
Они добавляют, что эта технология также обеспечит теоретическую основу для решения проблемы врожденных дефектов и других серьезных проблем репродуктивного здоровья. Но эта концепция, очевидно, окружена этическими и социальными проблемами, не говоря уже о потенциальных психологических последствиях для ребенка.