Robot AI học cách ‘tạo ra con người’
Công nghệ thụ tinh ống nghiệm (IVF) tự động hóa bằng robot AI mang đến hy vọng cho người hiếm muộn nhờ khả năng sàng lọc, đo lường chính xác.
Tháng 6, Alin Quintana, 34 tuổi, bước vào Hope IVF, phòng khám thụ tinh ống nghiệm (IVF) ở Mexico City, với tâm lý đây sẽ là lần cuối cùng sau 8 năm thất bại với 96 chu kỳ hy vọng rồi lại tuyệt vọng. Nhưng khác trước, lần này, robot AI sẽ giúp cô tạo ra em bé.
Kể từ khi IVF xuất hiện cuối thập niên 1970, hơn 13 triệu em bé đã chào đời nhờ công nghệ này. Tuy nhiên, quy trình phụ thuộc nhiều vào thao tác thủ công của chuyên gia y tế, từ hút những nang trứng tí hon, chọn tinh trùng tốt nhất đang bơi trong đĩa petri với kính hiển vi công suất cao đến dùng dụng cụ giống kim tiêm siêu nhỏ và điều chỉnh lực chính xác để đẩy tinh trùng vào giữa quả trứng nhỏ hơn hạt gạo nhiều lần. Toàn bộ quá trình rất tinh vi và khó thực hiện, khiến tỷ lệ thành công của IVF chỉ khoảng 50%, kể cả trong những điều kiện tốt nhất.
Các nhà sáng lập startup Conceivable Life Science (từ trái sang phải): Joshua Abram, Alejandro Chavez-Badiola, Alan Murray. Ảnh: Conceivable Life Science
Giờ đây, robot và trí tuệ nhân tạo đang thay đổi điều đó. Trong ba năm qua, ít nhất 20 em bé đã chào đời thông qua những thử nghiệm lâm sàng liên quan đến tự động hóa với rất ít hoặc không có sự can thiệp của con người. Phần mềm thị giác máy tính tương tự loại dùng cho xe tự lái có thể lập tức chọn ra những “ứng viên khỏe nhất” trong hàng trăm nghìn tinh trùng chỉ bằng một phần nhỏ sợi tóc. Khả năng này vượt xa bất cứ con mắt nào của nhà phôi học được đào tạo. Cánh tay robot có thể thu thập tinh trùng được chọn, trộn các hóa chất cần thiết để trứng khỏe mạnh, sau đó nhẹ nhàng thụ tinh cho trứng, khởi đầu cho sự thụ thai.
Một trong những nỗ lực tự động hóa tham vọng nhất không diễn ra ở trung tâm công nghệ Thung lũng Silicon mà ở Mexico City. Tại đây, các cặp đôi hiếm muộn – phần lớn không đủ khả năng chi trả IVF – được làm thủ thuật miễn phí nếu đồng ý tham gia thử nghiệm hệ thống tự động Aura.
Aura tự động hóa 205 bước thủ công trong IVF, từ đông lạnh trứng đến tạo phôi, do startup Conceivable Life Science phát triển. Dù có trụ sở chính tại New York, Conceivable là đứa con tinh thần của bác sĩ người Mexico Alejandro Chávez-Badiola, một trong những bác sĩ đầu tiên tìm cách ứng dụng AI vào điều trị hiếm muộn.
Mục tiêu của Chávez-Badiola là tái tạo “bàn tay vàng” của các chuyên viên phôi học giỏi nhất bằng robot, giúp công nghệ này không còn phụ thuộc vào tay nghề cá nhân. Giới đầu tư cũng quan tâm vì các hệ thống tự động, kết hợp phần cứng robot và phần mềm thuật toán, không bao giờ mệt. Chúng nhìn thấy những thứ mà mắt người không thể. Về lý thuyết, chúng có thể thực hiện công việc, hoặc ít nhất là một phần công việc, nhanh và chính xác hơn con người. Điều này giúp cải thiện kết quả, giảm chi phí và phục vụ nhiều bệnh nhân hơn.
Câu chuyện của bác sĩ Chávez-Badiola bắt đầu từ năm 2016, khi một cặp vợ chồng đến phòng khám để chữa hiếm muộn. Chávez-Badiola tin rằng phương pháp IVF sẽ hiệu quả vì họ còn trẻ và khỏe mạnh, không có dấu hiệu sinh học nào của vô sinh.
Nhưng bệnh nhân đã trải qua hai lần thử mà vẫn không thể thụ thai. Chávez-Badiola yêu cầu các chuyên viên phân tích quy trình nghiêm ngặt, quay video mọi phôi mà nhóm dự định chuyển và đếm từng tế bào trong mỗi phôi, dù việc này không phổ biến trong IVF khi đó.
Một tuần sau, giám đốc phòng thí nghiệm nói nhiệm vụ bất khả thi vì mất quá nhiều thời gian thao tác thủ công. Chávez-Badiola nhận ra: “Vấn đề ở đây là toán học”. Ông hợp tác với các chuyên gia toán và thị giác máy tính để phát triển thuật toán AI có thể đếm, thực hiện các phép đo vi mô và đánh giá chất lượng phôi.
Những nghiên cứu ban đầu của nhóm Chávez-Badiola, với công trình đầu tiên xuất bản năm 2020, chỉ ra các bộ lọc thị giác máy tính có thể làm tốt hơn bác sĩ 11,6% trong việc dự đoán phôi nào khỏe mạnh về mặt di truyền.
Sau đó, nhóm nghiên cứu chuyển sang tinh trùng, vốn đặc biệt khó theo dõi vì luôn di chuyển và va chạm với nhau. AI giúp phát hiện một chuyển động kiểu xoáy nhanh, mà trước đó chưa được biết đến, là dấu hiệu của tinh trùng khỏe mạnh. Nghiên cứu cho thấy, máy tính có thể vượt trội hơn nhà phôi học khi lựa chọn tinh trùng tốt nhất, tăng 12% số phôi đủ điều kiện để cấy ghép.
Chávez-Badiola kết nối với doanh nhân Alan Murray và Joshua Abram ở New York và cùng sáng lập Conceivable năm 2022. Sau khi chế tạo hệ thống robot, hoàn thành nhiều thử nghiệm trên chuột cho ra ba thế hệ khỏe mạnh, họ bắt đầu thử nghiệm trên người năm 2023.
Các nghiên cứu ban đầu chưa chứng minh được robot AI vượt trội hoàn toàn so với con người trong IVF. Nhưng theo David Sable, bác sĩ sản khoa kiêm cố vấn của Conceivable, việc hệ thống làm tốt tương đương một phòng khám trung bình cũng đã là kết quả đầy hứa hẹn vì giúp xử lý nhiều ca bệnh hơn, giảm tình trạng mệt mỏi của nhân viên y tế và có thể giảm chi phí theo thời gian. Sable ước tính, nếu IVF đáp ứng đủ nhu cầu toàn cầu, sẽ có thêm ít nhất 20 triệu em bé chào đời mỗi năm thay vì chỉ một triệu như hiện nay.
Tháng trước, Conceivable huy động thành công 50 triệu USD trong vòng gọi vốn Series A. “Khoản tài trợ này khẳng định tầm nhìn của chúng tôi về việc thay đổi IVF với công nghệ tự động hóa nhờ robot AI”, Murray cho biết. “Nền tảng của chúng tôi giải quyết những thách thức cốt lõi mà các phòng khám hiếm muộn đang đối mặt – tỷ lệ thành công không thể đoán trước, năng lực xử lý hạn chế và dịch vụ khó tiếp cận. Khoản đầu tư mới cho phép chúng tôi đẩy nhanh quá trình đưa công nghệ đột phá này ra thị trường”.
Tại Mexico, IVF vẫn còn khá xa lạ, vượt quá khả năng tài chính và bị nhiều người phản đối. “Nhà thờ của chúng tôi nói rằng việc thụ thai phải diễn ra tự nhiên”, Noemi Pichardo, 34 tuổi, đang mang thai 22 tuần nhờ hệ thống Aura, cho biết.
Khi một y tá tại phòng khám giới thiệu cho vợ chồng Pichardo về hệ thống robot AI, họ đã không nói với gia đình. “Thật khó giải thích với mọi người rằng theo một cách nào đó, AI có thể làm những điều mà con người không thể”, cô nói.
Hiện có 125 phụ nữ tham gia thử nghiệm hệ thống robot ở Mexico, được coi là những người tiên phong của công nghệ mới. Với Alin Quintana và chồng, tham gia nghiên cứu của Conceivable là điều vô cùng may mắn. Giờ đây, ở tuần thai 17, cô nói sẽ kể cho em bé tương lai câu chuyện về quá trình mang thai thông qua tự động hóa: “Tôi sẽ nói con là một trong những em bé đầu tiên. Chúng ta đã phải rất khó khăn mới tìm được con. Con là em bé được mong đợi nhất”.
Thu Thảo tổng hợp
Nguồn vnexpress