Možnosti lidské reprodukce vstupují do nové fáze. Díky potenciálu technologií a šikovnosti inženýrů v Barceloně a New Yorku se podařilo pokročit v automatizaci umělého oplodnění. Výsledkem jsou dvě narozené holčičky.
Na úspěch firmy Overture Life, za kterou stojí původem argentinský podnikatel Martin Varsavsky, shodou okolností otec sedmi dětí, jako první upozornil časopis MIT Technology Review. Společnost se zaměřuje na zvýšení dostupnosti umělého oplodnění metodou in vitro (IVF) a zároveň také zlepšuje míru úspěšnosti početí. Značně jí v tom napomáhá neustávající technologický rozvoj.
Loni na jaře se inženýři startupu Overture Life pustili do testování robota, který je schopen do vajíčka vstřikovat spermie. Protože vše vypadalo bez problému, rozhodlo se o praktickém použití. Technici robota poslali do New Yorku. Na tamní klinice New Hope Fertility Center stroj opět složili do funkčního stavu, připojili mikroskop, mechanizovanou jehlu, Petriho misku a notebook. Po tomto entrée se mohli pustit do skutečné adventury.
Jeden z inženýrů, který neměl žádné zkušenosti s reprodukční medicínou, s pomocí ovladače Sony PlayStation 5 umísťoval robotickou jehlu. Při pohledu na lidské vajíčko, které se samo posunulo vpřed, jehla pronikla do vajíčka a vypustila do něj jednu spermii. Nešlo ale o ojedinělou akci. Robota lékaři využili k oplodnění více než tuctu vajíček.
„Byl jsem naprosto klidný. Jen jsem si pomyslel: Vždyť je to jen další experiment,“ komentoval vše pro MIT Technology Review Eduard Alba, student strojního inženýrství, který ovládal zařízení na vstřikování spermatu.
Výsledek přinesl všem zúčastněným obrovskou úlevu. Ze zdravých embryí na svět přišly dvě holčičky. S nadsázkou je lze označit za první lidské bytosti, které se narodily po oplodnění robotem.
Skutečný otec, jehož spermie vajíčko oplodnila, k celé vědecko-technicko-praktické akci početí uvedl: „Je to divoké, že? Říkali mi, že se to dosud dělalo vždy ručně. A teď k tomu použili konzoli od PlayStationu.“ Se svou partnerkou před tímto úspěšným oplodněním za pomoci robota zkusili několik cyklů IVF. Všechny ale dopadly bez úspěchu.
Byznys nejen ve Španělsku
Že pokrok v rámci umělého oplodnění ohlásila klinika umělé reprodukce ze Španělska, není žádné překvapení. Země patří v oboru do nejužší špičky. Všiml si toho i investiční holding Hartenberg ze svěřenských fondů bývalého premiéra Andreje Babiše (ANO), který letos v únoru koupil kliniku na umělé oplodnění FIV Valencia. Jde o středně velkou kliniku, která ročně dělá přibližně tisíc cyklů umělého oplodnění. Transakce vyšla na stovky milionů korun.
Řídící partner holdingu Hartenberg Jozef Janov upřesnil, že touto akvizicí investiční apetit jeho týmu v zemi nekončí. „V přípravě máme ve Španělsku akvizice zhruba šesti dalších klinik. Kdyby se aspoň polovina z toho podařila, chtěli bychom být do konce roku mezi top třemi hráči ve Španělsku,“ doplnil Janov v prohlášení pro server Seznam Zprávy.
Startup Overture Life, který prvního robota-otce sestavil a stojí za jeho úspěšným využitím při oplodnění a následném růstu embryí implantovaných do dělohy pacientky tvrdí, že jeho zařízení je prvním krokem k automatizaci IVF. Ve svém důsledku by to mohlo vést ke zlevnění celého procesu, který by se díky tomu mohl do budoucna stát také mnohem obvyklejším, než je tomu dnes. Aktuálně práci s vajíčky, která oplodní pomocí ultratenkých dutých jehel pod mikroskopem, vykonávají vysoce specializovaní embryologové. Jejich erudici je potřeba zaplatit. Pokud by jejich práci zastal robot, náklady by mohly výrazně klesnout.
Oblast umělého oplodnění je totiž finančně velmi náročná. V USA v průměru dítě narozené s pomocí IVF vyjde při započítání neúspěšných cyklů na více než 80 tisíc dolarů. V českých podmínkách, kde se s neplodností potýká až pětina párů, jde o desítky až stovky tisíc korun v závislosti na tom, zda dochází k oplodnění vlastních nebo darovaných vajíček. Obor však, jak je patrné nejen z investic fondu Hartenberg, skýtá také výrazný ziskový potenciál. I proto se startupu Overture Life od investorů, mezi které patří i bývalá generální ředitelka YouTube Susan Wojcicki, podařilo vybrat více než 37 milionů dolarů.
Každoročně se na světě prostřednictvím IVF narodí přibližně půl milionu dětí. Ale většina párů, která má s otěhotněním partnerky problém buď nemá k lékům na neplodnost přístup nebo je mimo jejich finanční možnosti si je zaplatit. A právě finanční aspekt je tím, který o možném budoucím uplatnění může rozhodovat. V USA se pomocí umělého oplodnění rodí méně než dvě procenta dětí. V Dánsku, kde je tento program státem podporovaný a pro pacientky bezplatný, se tento podíl blíží deseti procentům všech narozených dětí.
Embrya a patenty
Overture Life už proto podala patentovou přihlášku na miniaturní biočip využitelný pro IVF. Ve skrytých nádržkách obsahuje růstové tekutiny a drobné kanálky, kterými se mohou spermie pohybovat.
„Představte si krabici, do které se dají spermie a vajíčka a o pět dní později z ní vyjde embryo,“ řekl MIT Technology Review genetik Santiago Munné, který je v Overture Life vedoucím inovací. Podle jeho názoru by pacientky ani nemusely navštěvovat specializované kliniky reprodukční medicíny, pokud by bylo možné provést umělé oplodnění v domácích podmínkách prostřednictvím malého přístroje.
Pravděpodobnost úspěšného otěhotnění a následného porodu by díky využití robotů mohla vzrůst o deset až dvacet procent. Napomoci tomu mohou i moderní inkubátory, které mají zabudované kamery. Embryolog nemusí s embryem žádným způsobem manipulovat, přesto má díky kamerám k dispozici velké množství údajů, které může vyhodnocovat sám, nebo s využitím umělé inteligence.
Na potřebu automatizace v této souvislosti upozornil také lékař David Sable, který aktuálně vede investiční Special Situations Life Sciences Fund. Výrazné zlepšení situace neplodných párů dle něj přinese až stav, kdy IVF nebude fungovat „jako zakázková, řemeslná kuchyně. V oblasti umělého oplodnění šlo zatím o 40 let vynikající vědy a skutečně průměrného systémového inženýrství.“
Nástup automatizace
Inovace, s níž startup Overture Life přišel, je zatím pouze malým krokem. Celá operace vedoucí k narození dvou holčiček ještě zdaleka nebyla plně automatizovaná a vědci se stále museli opírat o manuální pomoc při krocích, jako je například vkládání spermií do jehly injektoru. I proto jsou zatím lékaři značně skeptičtí k myšlence, že by roboti mohli v dohledné době nahradit embryology.
Zároveň však přístroje mohou už dnes plnit některé úkoly lépe než člověk. Především takové, které se často opakují a je u nich nezbytná přesnost. Jedním z nich je například dávkování růstového média pro embrya. Jak vysvětlil ředitel kliniky pro plodnost na Kolumbijské univerzitě Zev Williams, „pro embrya není dobré, když se velikost kapky liší. Vytvářet stále stejné kapky je činností, ve které může robot zazářit.“
Jednou z překážek automatizace je, že takzvaná mikrofluidika, neboli technologie laboratoře stojící na čipu, zatím nenaplnila očekávání, která do nich vědci vkládají. I z toho důvodu tak IVF stále zůstává zčásti manuálním procesem. A to i přesto, že startup Fertilis založený embryologem Jeremy Thompsonem v australském Adelaide od investorů získal několik milionů dolarů na využití mikrofluidních systémů v praxi.
Před několika lety Thompson zahlédl obrázky Eiffelovy věže vysoké pouhý jediný milimetr. Vyrobena byla pomocí nového typu aditivního 3D tisku, ve kterém jsou světelné paprsky zaměřeny na vytvrzení tekutých polymerů. Stejný princip chtěl Thompson využít i v rámci reprodukce. Jeho myšlenka spočívá v tom, že jakmile je vajíčko vloženo do „krabice“, lze s ním snáze manipulovat a jde k němu například připojit další zařízení, jako jsou například čerpadla pro přidávání roztoků v nepatrných množstvích.
Uvnitř jednoho z výstupů společnosti Fertilis je vajíčko v komoře, která není větší než „kulička mlhy“, ale samotná nádoba je dostatečně velká, aby se dala uchopit malými kleštěmi. Fertilis na základě toho publikoval vědecké články, které ukazují, že dokáže bleskově zmrazit vajíčka uvnitř kolébky a oplodnit je tam vtlačením spermie jehlou.
Jakmile se vajíčka ocitnou uvnitř kolébky, mohou být oplodněna a vyrůst v embrya. Poté se pohybují po robotické laboratoři jako na běžícím pásu. „Jde nám o to minimalizovat stres pro embrya a vajíčka,“ konstatoval Thompson s tím že doufá v budoucnost, v níž lékaři odeberou vajíčka z ženských vaječníků, uloží je do mikrokolébky a odtud je budou chovat mikroroboti, dokud z vajíček nevzniknou zdravá embrya.
Co přijde dál?
Jedním z hlavních problémů o otěhotněním je stárnutí vajíček. Ta dárcovská se používají nejčastěji pro pacientky ve věku kolem 40 let a starší, kterým se přirozenou cestou nedaří otěhotnět. Na tento problém jsou zatím stávající poznatky a technologie krátké, automatizace ale může pomoci s přesným měřením a umožnit lékařům vylepšit své postupy.
Díky novým metodám se z embryologů, kteří se postupem doby transformují také do techniků, stanou ještě datoví vědci. Právě větší využití dat by totiž mohlo vést k urychlení zavádění kontroverzních technik typu úpravy genomu nebo pokročilých metod vytváření vajíček z kmenových buněk. Při využití robota vstřikujícího spermie do vajíčka by nebylo problémem modifikovat genetickou výbavu dětí, protože by snadno šlo nadávkovat přesné složení pro úpravu genů.
Tím možnosti a představivost nejen vědců nekončí. Mluví se i o vyvinutí umělé dělohy, kdy by děti až do svého narození rostly právě v takovémto lůně. Tak daleko ale zatím nejsme. Letošní máj přesto vůbec poprvé jako rodiče polibkem pod třešní mohou oslavit dva páry, kterým ke štěstí pomohl životadárný robot.
