Giriş

Erkek faktörü infertilite, tüm infertilite olgularının yaklaşık %40’ından sorumludur. Azoospermi ve kriptozoospermi gibi ejakülatta sperm bulunmaması ya da son derece nadir görülmesiyle karakterize durumlar ise bu grubun yaklaşık %10–15’ini oluşturur. Bu tanılarla karşılaşan çiftler için süreç çoğu zaman yıllar süren başarısız tedaviler, tekrarlayan invaziv girişimler ve ciddi psikolojik yük anlamına gelmektedir. Güncel klinik uygulamalarda testiküler sperm ekstraksiyonu (TESE/mikro-TESE) ya da deneyimli embriyologlar tarafından yapılan uzun süreli manuel sperm aramaları ve ardından intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu (ICSI) temel seçeneklerdir. Ancak bu yaklaşımlar invaziv, zaman alıcı ve sıklıkla başarısız olabilmektedir. Pek çok çift sonunda donör sperm ya da evlat edinme seçeneklerine yönlendirilmektedir.

Bu klinik ihtiyaca yanıt olarak geliştirilen Sperm Tracking and Recovery (STAR) sistemi, yapay zekâ destekli, mikroakışkan tabanlı ve tamamen otomatik bir platformdur. Bu sistem, daha önce azoospermik olarak sınıflandırılmış semen örneklerinde bulunan son derece nadir spermleri gerçek zamanlı olarak saptayıp izole edebilme kapasitesine sahiptir. Bu çalışmada, STAR sistemi kullanılarak elde edilen sperm ile sağlanan ilk klinik gebelik rapor edilmekte ve bu gelişme, ağır erkek faktörü infertilitesinde yapay zekâ destekli sperm geri kazanımı açısından önemli bir kilometre taşı olarak sunulmaktadır.

STAR Sisteminin Teknolojik Altyapısı

STAR sistemi üç temel bileşenden oluşmaktadır: yüksek hızlı bir görüntüleme sistemi, özel olarak tasarlanmış tek kullanımlık bir mikroakışkan çip (Fusion DTx) ve derin öğrenme tabanlı bir nesne tanıma modeli. Sistem, saatte yaklaşık 400 µL semen örneğini analiz edebilmekte ve bu süreçte saatte yaklaşık 1,1 milyon görüntü kaydedilip işlenmektedir. Bu olağanüstü hız, grafik işlemci (GPU) ile hızlandırılmış ve ultra yüksek hızlı görüntü analizine optimize edilmiş özel bir yapay zekâ altyapısı sayesinde mümkün olmaktadır.

Sistemin doğruluğunu test etmek amacıyla, azoospermik semen örneklerine bilinen sayılarda sperm eklenmiş ve STAR’ın bu spermleri tespit etme performansı değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, sisteme eklenen sperm sayısı ile tespit edilen sperm sayısı arasında son derece güçlü bir doğrusal ilişki olduğunu göstermiştir (R²=0,99). Mikrokanaldan akan örnekten saniyede 300 kare hızla faz-kontrast görüntüler alınmakta, her bir kare gerçek zamanlı olarak analiz edilmektedir. “You Only Look Once (YOLO)” mimarisi temel alınarak geliştirilen yapay zekâ modeli, her karede olası sperm adaylarını yüksek hassasiyetle tanımlamaktadır.

Yanlış pozitifleri azaltmak amacıyla geliştirilen zamansal tutarlılık filtresi sayesinde, bir yapının sperm olarak kabul edilebilmesi için ardışık yaklaşık on kareden en az üçünde sperm olarak tanımlanması gerekmektedir. Sperm tanımlandıktan sonra mikroakışkan kapı mekanizması devreye girmekte ve sperm yaklaşık 300 nL’lik izole bir hacim içerisine yönlendirilmektedir. İşlem sonunda elde edilen spermler embriyoloji laboratuvarına aktarılmakta ve ICSI için kullanılmaktadır. Tüm akışkan bileşenlerin tek kullanımlık olması, steriliteyi garanti altına almakta ve çapraz kontaminasyon riskini ortadan kaldırmaktadır.

İlk Klinik Uygulama ve Gebelik

Bu çalışmada bildirilen klinik vaka, 19 yıllık infertilite öyküsü olan bir çifti kapsamaktadır. Erkek partnerde yapılan değerlendirmelerde normal karyotip, Y kromozomu mikrodelesyonu olmaması, normal testosteron ve FSH düzeyleri saptanmış; ancak skrotal ultrasonografide bilateral testiküler atrofi ve mikrolitiazis izlenmiştir. Daha önce defalarca manuel sperm araması ve iki kez testiküler sperm ekstraksiyonu uygulanmış, yalnızca nadir sayıda sperm elde edilebilmiştir.

Kadın partnerde ise ciddi azalmış over rezervi mevcuttu (AMH: 0,17 ng/mL). On bir yıl boyunca dört farklı merkezde toplam 19 oosit toplama işlemi uygulanmış, sperm yetersizliği nedeniyle bazı sikluslarda oosit dondurma yoluna gidilmiştir. Daha önce yapılan ICSI denemelerinde fertilizasyon son derece sınırlı kalmış ve gebelik elde edilememiştir.

Bu vakada, 3,5 mL ejakülat örneği yıkandıktan sonra STAR sistemi ile işlenmiştir. Manuel mikroskobik incelemede hiç sperm görülmezken, STAR sistemi yaklaşık iki saat içinde 2,5 milyon görüntüyü analiz etmiş ve yedi sperm tespit etmiştir (ikisi motil, beşi non-motil). Motil spermler iki olgun oosite enjekte edilmiş ve her ikisi de bölünme aşamasına ulaşan embriyolar haline gelmiştir. Üçüncü günde yapılan embriyo transferi sonrası, hastanın yaşamındaki ilk pozitif gebelik testi elde edilmiş ve süreç klinik gebelik ile sonuçlanmıştır. Sekizinci haftada yapılan ultrasonografide normal fetal gelişim ve kalp atımı izlenmiştir.

Sonuç ve Klinik Önemi

Ağır erkek faktörü infertilitesinde kullanılan mevcut sperm elde etme yöntemleri çoğu zaman invaziv, operatöre bağımlı ve başarısızlığa açıktır. Yapay zekâ ile mikroakışkan teknolojinin entegrasyonu, bu alanda non-invaziv ve yüksek hassasiyetli yeni bir yaklaşım sunmaktadır. Bu tek olguluk rapor, STAR sisteminin klinik uygulanabilirliğini ve fertilizasyon potansiyelini ortaya koymaktadır.

Her ne kadar sonuçlar tek bir vakaya dayansa da, bu çalışma, daha önce tedavi edilemez olarak kabul edilen infertilite olgularında biyolojik babalık şansını artırabilecek yeni bir dönemin habercisi niteliğindedir. Devam eden geniş ölçekli klinik çalışmalar, bu teknolojinin tekrarlanabilirliğini, etkinliğini ve uzun dönem sonuçlarını daha net biçimde ortaya koyacaktır. STAR sistemi, üreme tıbbında yapay zekânın dönüştürücü gücünü gözler önüne seren çarpıcı bir örnek olarak değerlendirilmektedir.

Kaynakça

Suryawanshi H, Gemmell LC, Morgan S, Koustas G, Prosser RW, Fu R, Forman EJ, Williams Z. First clinical pregnancy following AI-based microfluidic sperm detection and recovery in non-obstructive azoospermia. The Lancet. 2025;406:2213–2214. Published online October 31, 2025. doi:10.1016/S0140-6736(25)01623-X.