Intelligenza artificiale per aumentare la fecondità

ULTIMO AGGIORNAMENTO 11:36

Oggi e domani il Meeting di Roma fa il punto sulla prevenzione e le metodiche di fecondazione più all'avanguardia. Come evidenziano anche gli ultimi dati Istat relativi al 2017, prosegue in Italia la tendenza alla diminuzione della fecondità in atto dal 2010. Il numero medio di figli per donna scende a 1,32 (1,46 nel 2010). Le donne italiane hanno in media 1,24 figli (1,34 nel 2010), le cittadine straniere residenti 1,98 (2,43 nel 2010). Prevedere ovulazione e fertilità, basandosi sui cicli mestruali e i sintomi, per scegliere il periodo migliore della propria “finestra fertile”, e poi ancora usare algoritmi per apprendere i cambiamenti dei modelli ormonali per una previsione dell'ovulazione altamente personalizzata e specifica per ogni donna.

Poche variazioni

Poche variazioni rispetto alla situazione dell’anno precedente per quanto riguarda la fecondazione senza donazione di gameti, mentre si registra un incremento dei trattamenti con donazione di gameti (fecondazione eterologa). A tracciare, riferisce il Sir, il quadro sull’attuazione della Legge 40 del 2004 in materia di Procreazione medicalmente assistita (Pma), è la Relazione al Parlamento sulla PMA 2019, relativa all’attività di centri Pma nel 2017 e all’utilizzo dei finanziamenti nel 2018 e trasmessa dal ministero della Salute al Parlamento. Si conferma la tendenza secondo cui il maggior numero dei trattamenti di fecondazione assistita viene effettuato nei centri pubblici e privati convenzionati. Infatti, nonostante i centri Pma privati siano in numero superiore a quelli pubblici, nel privato si effettuano meno cicli di trattamento. Considerando tutte le tecniche di Pma – sia di I livello (inseminazione), che di II e III livello (fecondazione in vitro) con o senza donazione di gameti ‒ dal 2016 al 2017, aumentano le coppie trattate (da 77.522 a 78.366), i cicli effettuati (da 97.656 a 97.888) e i bambini nati vivi (da 13.582 a 13.973). L’aumento è da attribuirsi all’incremento dei cicli effettuati con tecniche di crioconservazione e dei cicli effettuati con donazione di gameti. Diminuiscono le gravidanze gemellari e anche le trigemine. Il dato sull’età delle pazienti che accedono alle tecniche Pma evidenzia che rispetto al 2016 aumentano le donne con meno di 35 anni e le donne di età compresa tra i 35 ed i 39 anni, mentre diminuisce di quasi un punto percentuale la quota di pazienti con età maggiore o uguale a 40 anni. L’età media delle donne che si sottopongono a tecniche senza donazione di gameti a fresco è pari a 36,7 anni, valore più elevato rispetto alla media europea pari a 34,7 anni. Nella fecondazione con donazione di gameti l’età della donna è maggiore se la donazione è di ovociti (42,4 anni) e minore se la donazione è di seme (35,6). La maggiore età di chi accede ai cicli di donazione sembra indicare come questa tecnica sia scelta soprattutto per infertilità fisiologica, dovuta appunto all’età della donna e non per patologie specifiche.

Le cause dei fallimenti

In linea generale, le cause di fallimento di queste tecniche sono principalmente: età avanzata della coppia (prevalentemente quella femminile);cause genetiche (alterazioni cromosomiche e alterazioni della doppia elica del Dna spermatico e ovocitario); le già citate infezioni dell’apparato genitale maschile e femminile e le infezioni sessualmente trasmesse, causate in particolare da HIV, HPV, Virus delle Epatiti, Chlamydia trachomatis e Mycoplasmi. Nel 12-15% i fattori responsabili del fallimento restano sconosciuti.In Italia, nel 2016, 13.582 bambini sono nati grazie alla procreazione medicalmente assistita (Pma). Rappresentano il 2.9% di tutte le nascite. Più di 77 mila coppie si sono sottoposte alla Pma. La percentuale di esiti positivi è del 7-13% per le tecniche più semplici e del 25% per quelle più complesse. Tra le cause di insuccesso, le infezioni sia maschili sia femminili, che sono in continuo aumento e la cui tempe stiva diagnosi e cura consentirebbero invece un esito decisamente più positivo delle procedure di procreazione. Un’attenta e appropriata diagnosi microbiologica eseguita preventivamente nelle coppie infertili, da un lato consentirebbe ad alcune di raggiungere una fertilità naturale e dall’altro ridurrebbe in modo significativo i casi di insuccesso nelle coppie che accedono alla Pma. Le infezioni possono decorrere in maniera totalmente asintomatica oppure non presentare sufficienti elementi clinici che diano fondatezza al sospetto della loro presenza e che giustifichino la loro valutazione. Mentre le cause genetiche e il fattore età sono stati infatti abbondantemente studiati, e vengono attentamente presi in considerazione nel corso delle procedure medicalmente assistite, la diagnostica microbiologica ad oggi è ancora piuttosto trascurata sia nell’iter diagnostico che precede una Pma, sia nel momento terapeutico della Pma stessa.

Le novità scientifiche 

Sono numerose le possibilità attualmente in uso con le App per smartphone, che rappresentano un’anticipazione di ciò che ancora di più promette di fare l’Intelligenza Artificiale (IA) contro l’infertilità. E’ uno degli argomenti principali del sesto European Fertility Meeting, una due giorni di grandi novità scientifiche, che si apre domani a Roma (29-30 novembre). Nella fecondazione in vitro, infatti, si può usare per la  valutazione e selezione degli embrioni, ottimizzazione della valutazione dei parametri della riserva ovarica e selezione degli spermatozoi. Al momento tutto ciò dipende spesso dalla conoscenza degli esperti e quindi le risposte possono essere molto soggettive mentre l'intelligenza artificiale può fornire un metodo oggettivo per la valutazione. Ma, ad esempio, uno recente studio ha dimostrato che l’Intelligenza Artificiale può imparare a riconoscere quali embrioni sono migliori per l’impianto: sono state mostrate decine di migliaia di immagini e indicato all’IA quelli legati a una gravidanza di successo, in seguito sono stati mostrati all’IA le immagini di embrioni trasferiti ed è riuscita a riconoscere correttamente la loro vitalità nel 70% dei casi. Grazie alle nuove tecniche di indagine sulla qualità embrionaria, da quelle cinetiche a quelle cromosomiche, aiutate anche dall’Intelligenza Artificiale (big data), si possono offrire alle coppie la migliore possibilità di successo, basandosi sempre su un percorso di personalizzazione.

Algoritmi matematici

Attraverso parametri ben definiti e algoritmi matematici si può scegliere l’embrione migliore con quelle precise caratteristiche idonee all’impianto migliore. In uno studio di pochi mesi fa, pubblicato sulla rivista “Fertility and Sterility”, per esempio, è stato sviluppato un albero decisionale per migliorare le capacità predittive per l'impianto dell'embrione, utilizzando la valutazione della blastocisti insieme all'età materna,in quanto è uno dei  fattori più significativi che influenzano il raggiungimento della gravidanza. Con questo sistema, è stata dimostrata la capacità di prevedere la possibilità di impianto all'interno di ogni fascia d'età.Questo approccio basato  sull'intelligenza artificialesembra valutare oggettivamente l'embrione, consentendo la previsione del potenziale di impianto e gettando le basi per un futuro di trattamento IVF personalizzato.  Attualmente il ricorso all’Intelligenza Artificiale, sottolineano anche i ricercatori, è in fase di sperimentazione in diverse aree della medicina riproduttiva, tra cui l'identificazione e la morfologia degli spermatozoi, l'automazione della conta dei follicoli, la previsione automatica dello stadio delle cellule embrionali, la valutazione degli embrioni e la previsione della nascita dal vivo, nonché lo sviluppo di migliori protocolli di stimolazione. Numerosi altri argomenti sono presenti, inoltre, nel programma del Meeting di Roma, come le sessioni sulla genetica e l'infertilità maschile, i metodi di selezione degli embrioni, inquinamento e fertilità oppure sulle cure immunoterapiche e il rischio di aborto.

Corretti stili di vita

nella sessione su “Nutrizione e Infertilità” viene sottolineata l'importanza di un corretto stile di vita a ogni età anche per l’impatto negativo che ha l’obesità. Non si tratta solamente di esser attenti quando si decide di aver un figlio ma approfittare di questo vantaggio già da più giovani. E' un tassello in più verso la fertilità, che va utilizzato subito. Quindi al bando sia obesità e sia anoressia e spazio a una dieta ricca di antiossidanti, selenio, vitamine e poi frutta e verdura, niente fumo e diminuire al massimo l'alcol, che interferisce con la produzione di ormoni sessuali. E il consiglio dei medici quello è di dedicarsi fin da giovani all'attività fisica anche leggera, non usare sostanze stupefacenti, compreso il doping, e abbassare il più possibile i livelli di stress. La Pma è la procreazione medicalmente assistita. Solo per il 5% dei bambini nati con la fecondazione eterologa si usano gameti italiani. Nel 2016 in Italia sono stati eseguiti 2993 cicli di fecondazione eterologa (che prevede la donazione dell'ovocita o del seme) che hanno richiesto l'importazione mille fiale di spermatozoi acquistati prevalentemente da paesi europei. 1611 cicli (pari al 25.8% del totale) sono stati eseguiti con seme da donatore.Solo in 241 procedure è stato usato seme italiano. Spedire gameti può comprometterne la qualità e diminuire la percentuale di successo. 

Turismo sanitario

10 mila coppie italiane ogni anno si recano all'estero per la fecondazione assistita. Le banche di gameti più importanti si trovano in Danimarca (Cryos): serve oltre 100 paesi, il sito web è tradotto in 19 lingue, spediscono il seme ad aziende sanitarie pubbliche e private ma anche a coppie o donne single. Ha 700 donatori selezionati per caratteristiche fisiche e stato di salute. A Copenaghen c'è la European Sperm Bank i cui donatori hanno tra i 18 e i 40 anni e devono avere una certificazione di qualità del seme che ottiene solo 1 uomo su 20. Dopo la Danimarca, i paesi con più banche dei gameti sono: Spagna, Belgio, Repubblica Ceca ed Austria. Con un lito di seme  è possibile far nascere oltre 5000 bambini. Le banche del seme italiane conservano per la maggior parte campioni per il futuro procreativo del proprietario, quando ad esempio, in previsione di terapie oncologiche, voglia preservare spermatozoi sani. 5 milioni sono gli italiani colpiti da infertilità maschile. Nel 75% dei casi le cause sono sconosciute. Il 14% dei 18enni ha un volume testicolare ridotto. Al 35% degli italiani è impossibile la fecondazione naturale. Le cause: genetiche, congenite, malattie, esposizione a fattori ambientali alterano la qualità e quantità degli spermatozoi impedendo il concepimento. L'alternativa è ricorrere al seme di un donatore ed è costa costosa per motivi di importazione. L'Italia ha un numero bassissimo di donatori di sperma. In Italia (al contrario dell’estero) la donazione di gameti e del seme maschile deve essere un atto volontaristico e gratuito. Il 95% dei gameti maschili viene acquistato all’estero e solo il 5% è di italiani. Nei paesi anglosassoni il rimborso per ogni donazione raggiunge i 2 mila euro  

Calo complessivo

Il Meeting vuole fornire una sorta di cambio di direzione. Fino a oggi ci eravamo concentrati slo sugli embrioni mentre ora si è scoperto che la recettività dell’endometrio è fondamentale per far si che anche un embrione perfetto possa esser un bimbo in futuro. Come evidenziano anche gli ultimi dati Istat relativi al 2017, prosegue in Italia la tendenza alla diminuzione della fecondità in atto dal 2010. Il numero medio di figli per donna scende a 1,32 (1,46 nel 2010). Le donne italiane hanno in media 1,24 figli (1,34 nel 2010), le cittadine straniere residenti 1,98 (2,43 nel 2010). La riduzione del numero medio di primi figli per donna tra il 2010 e il 2017 è responsabile per il 68% del calo complessivo della fecondità delle donne italiane e per l’81% di quello delle donne straniere. Considerando le generazioni, il numero medio di figli per donna decresce senza soluzione di continuità. Si va dai 2,5 figli delle nate nei primissimi anni Venti (cioè subito dopo la Grande Guerra), ai 2 figli delle generazioni dell’immediato secondo dopoguerra (anni 1945-49), fino a raggiungere il livello stimato di 1,44 figli per le donne della generazione del 1977. 

 

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