পুরুষের 'লুকিয়ে থাকা' শুক্রাণু খুঁজে পেতে আশার আলো দেখাচ্ছে এআই

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা বা এআই-নির্ভর একটি নতুন প্রযুক্তি এমন পুরুষদের শুক্রাণু কোষ শনাক্ত করতে পারছে, যাদের বলা হয়েছিল তাদের কোনো শুক্রাণুই নেই, ফলে তারা সন্তান জন্মে অক্ষম। এটি বহু বছর ধরে সন্তান নেওয়ার চেষ্টা করে আসা দম্পতিদের আবারও সুযোগ করে দিচ্ছে।

যুক্তরাষ্ট্রের নিউ জার্সিতে কাজ শেষে গাড়ি চালালে বাড়ি ফিরছিলেন পেনেলোপ। সময়টা ছিল ২০২৫ সালের নভেম্বরের শুরুর দিকে। তখনই তার ফোনে কল আসে, যে কলের জন্য অধীর অপেক্ষায় ছিলেন তিনি।

ফোনের ওপাশে ছিলেন তার চিকিৎসক। তার কাছ থেকে পেনেলোপ জানতে পারেন, দুই বছর ছয় মাসের যন্ত্রণাদায়ক চেষ্টার পর, তিনি অবশেষে অন্তঃসত্ত্বা হয়েছেন।

বিভিন্ন পরীক্ষার পর পেনেলোপ ও তার স্বামী স্যামুয়েল জানতে পেরেছিলেন, স্যামুয়েলের ক্লাইনফেল্টার সিনড্রোম আছে। এটি একটি জিনগত অবস্থা, যেখানে পুরুষরা একটি অতিরিক্ত এক্স ক্রোমোজোম নিয়ে জন্মান এবং যা অনেক সময় প্রাপ্তবয়স্ক হওয়া পর্যন্ত শনাক্ত হয় না।

ক্লাইনফেল্টার সিনড্রোমে আক্রান্ত অধিকাংশ মানুষের বীর্যে খুব কম শুক্রাণু থাকে বা একেবারেই থাকে না বলা চলে। এই অবস্থাকে বলা হয় অ্যাজোস্পার্মিয়া। প্রায় ১০ শতাংশ বন্ধ্যা পুরুষ অ্যাজোস্পার্মিয়ায় ভোগেন।

আনন্দ ও অবিশ্বাস নিয়ে পেনেলোপ সন্ধ্যা পর্যন্ত অপেক্ষা করতে থাকেন যখন স্যামুয়েল বাড়ি ফিরলে খবরটি তাকে জানাবেন।

"ওর মুখে একের পর এক অনুভূতির ঢেউ দেখা যাচ্ছিল," তিনি বলেন। "ও কেঁদে ফেলেছিল… এত পরিশ্রম, সময় আর গবেষণার পর আমরা শেষ পর্যন্ত সেই জায়গায় পৌঁছালাম। আমাদের হাতে মাত্র একটা ভ্রূণ ছিল, সেটাই সফল হয়েছে। এটা দেখে আমরা আনন্দে আত্মহারা হয়ে গিয়েছিলাম।"

তাদের এই গর্ভধারণ সম্ভব হয়েছে একটি নতুন কৌশলের কারণে, যার নাম স্টার (স্পার্ম ট্র্যাক অ্যান্ড রিকভারি) সিস্টেম।

কলাম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের তৈরি এই পদ্ধতিটি অ্যাজোস্পার্মিয়ায় আক্রান্ত পুরুষদের ভেতরে শুক্রাণু খুঁজে বের করতে ব্যবহৃত হয়। সিস্টেমটি কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ব্যবহার করে এমন 'লুকানো' শুক্রাণু শনাক্ত ও অবস্থান নির্ধারণে সহায়তা করে, যেগুলো এই অবস্থার পুরুষদের শরীরে অল্প পরিমাণে থাকতে পারে।

"আমি ভয়ে ছিলাম। আমি ভেবেছিলাম, আমার নিজের সন্তান হওয়া সম্ভব হবে না যা আমার জীবনের খুব বড় একটি অংশ," বলেন স্যামুয়েল।

তাকে বলা হয়েছিল তার জৈবিক সন্তান হওয়ার সম্ভাবনা ২০ শতাংশ।

"ওটা ছিল বড় একটা ধাক্কা," বলেন তিনি।

বিশ্বজুড়ে লাখো মানুষ বন্ধ্যত্বে ভোগেন। সন্তান জন্ম দেওয়ার ক্ষমতা রয়েছে এমন বয়সী প্রতি ছয়জনের একজন জীবনের কোনো এক পর্যায়ে গর্ভধারণে সমস্যার সম্মুখীন হন।

এর মধ্যে ৫০ শতাংশ পর্যন্ত ক্ষেত্রে বন্ধ্যত্বও একটি সহায়ক কারণ এবং মোট পুরুষদের এক শতাংশ অ্যাজোস্পার্মিক।

এর মানে হলো, বিশ্বজুড়ে সম্ভবত লাখো পুরুষের শুক্রাণুর সংখ্যা এত কম যে তাদের একেকটি শুক্রাণু খুঁজে পাওয়া অত্যন্ত কঠিন, ফলে তাদের অ্যাজোস্পার্মিক হিসেবে ধরা হয়।

কিন্তু এআইয়ের শক্তি দিয়ে এই লুকানো শুক্রাণু খুঁজে পাওয়ার সক্ষমতা বাবা–মা হতে চাওয়া মানুষদের জন্য আশার আলো দেখাতে পারে।

পাঁচ বছর ধরে উন্নয়নের পর গত বছরের শেষে, স্টার সিস্টেম ব্যবহার করে প্রথম শিশুটি জন্ম নেয়; এমন এক দম্পতির ঘরে সন্তান আসে যারা প্রায় দুই দশক ধরে বন্ধ্যত্বের সঙ্গে লড়াই করছিলেন।

ওই মুহূর্তটি কলাম্বিয়া ইউনিভার্সিটি ফার্টিলিটি সেন্টারের পরিচালক জেভ উইলিয়ামস এবং তার দলের কাছে আজও স্মরণীয়।

"সবাই আনন্দে লাফাচ্ছিল," তিনি বলেন। "এমন খুব কময় হয়, যেখানে এত বছরের পরিশ্রমের পুরস্কার এত সুন্দর ও বিশেষ কিছু হয়ে আসে। এখন সেখানে একটি কন্যাশিশু আছে, আর আশা করছি, ঈশ্বর চাইলে আরও অনেক আসবে।"

প্রথম স্টার বেবির জন্মের পর থেকে এই প্রযুক্তি নিয়মিতভাবে ফার্টিলিটি সেন্টারে ব্যবহার করা হচ্ছে এবং সন্তান ধারণের আশায় থাকা মানুষের অপেক্ষমাণ তালিকা বিশ্বজুড়ে শতাধিক ছাড়িয়েছে।

সর্বশেষ ১৭৫ জন রোগীর তথ্যের ভিত্তিতে উইলিয়ামস বলেন, প্রায় ৩০ শতাংশ ক্ষেত্রে তারা শুক্রাণু খুঁজে পাচ্ছেন, যাদের বলা হয়েছিল তাদের নিজের শুক্রাণু দিয়ে সন্তান জন্ম নেওয়ার সম্ভাবনা নেই।

আরও পরীক্ষায় দেখা গেছে, প্রশিক্ষিত কোনো প্রযুক্তিবিদের হাতে করা ম্যানুয়াল অনুসন্ধানের তুলনায় ৪০ গুণ বেশি শুক্রাণু খুঁজে পায় স্টার সিস্টেম।

সাধারণত, বীর্যের প্রতি মিলিলিটারে কয়েক কোটি শুক্রাণু থাকে। একটি নমুনা থেকে ক্ষুদ্র একটি ফোঁটা মাইক্রোস্কোপে পরীক্ষা করে শুক্রাণুর সংখ্যা অনুমান করা হয় এবং সেগুলো সচল ও সুস্থ কি না দেখা হয়।

কিন্তু অ্যাজোস্পার্মিক পুরো নমুনায় একটি মাত্র শুক্রাণুও থাকতে পারে—আবার কোনো ক্ষেত্রে একটিও নাও থাকতে পারে। এভাবে ফোঁটা ফোঁটা করে পুরো নমুনা ছেঁকে দেখা বাস্তবসম্মত নয়।

নতুন তারা খুঁজতে এআই ব্যবহার করা হচ্ছে– ২০২০ সালে এমন একটি প্রতিবেদন পড়ার পর উইলিয়ামস স্টার সিস্টেমের ধারণাটি পান।

আধুনিক দূরবীক্ষণ যন্ত্র রাতের আকাশ থেকে বিপুল পরিমাণ তথ্য তৈরি করে, যা মানুষের পক্ষে বিশ্লেষণ করে অজানা বস্তু শনাক্ত করা অত্যন্ত সময়সাপেক্ষ। কিন্তু মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম কয়েক মিনিটেই এই কাজ করতে পারে।

"আমাদের খোঁজার দৃশ্যের সঙ্গে আকাশের ছবিটির খুব মিল ছিল, যেটা আমরা দেখি সেই সব পুরুষদের ক্ষেত্রে, যাদের বলা হয় তাদের কোনো শুক্রাণু নেই," বলেন উইলিয়ামস।

তিনি ভাবতে শুরু করেন, একইভাবে প্রযুক্তি প্রয়োগ করে কি শুক্রাণু শনাক্ত ও আলাদা করা সম্ভব?

তিনি ও তার দল ইতোমধ্যে একটি উচ্চক্ষমতাসম্পন্ন ইমেজিং প্রযুক্তি ব্যবহার করছিলেন, যা নমুনা স্ক্যান করতে পারে। চ্যালেঞ্জ ছিল রিয়েল-টাইমে প্রতি সেকেন্ডে শত শত ছবি বিশ্লেষণ করে সেখানে থাকা যেকোনো শুক্রাণু শনাক্ত ও সংগ্রহ করা।

উইলিয়ামস ও তার সহকর্মীরা মাইক্রোফ্লুইড চিপ ব্যবহার করেন, কাঁচ বা পলিমারে তৈরি এসব চিপে মানুষের চুলের সমান সরু অনেকগুলো চ্যানেল থাকে। শুক্রাণুর নমুনা চ্যানেল দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং ইমেজারের মাধ্যমে স্ক্যান করা হয়।

মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম রিয়েল-টাইমে ছবিতে থাকা যেকোনো শুক্রাণু শনাক্ত করে, যাতে সেগুলো যতটা সম্ভব কোমলভাবে আলাদা করা যায় এবং ধ্বংস না হয়।

"নমুনা প্রবাহিত হওয়ার সময় আমরা প্রতি সেকেন্ডে ৩০০টি ছবি ধারণ করছি," বলেন উইলিয়ামস। "আমরা যা দেখি তার বেশিরভাগই আবর্জনা আর খণ্ডাংশ। খালি তরল নয়। আর এই সব কিছুর ভিড়ে সেই বিরল শুক্রাণুটিকে খুঁজে বের করতে হয়।"

উইলিয়ামস বলেন, স্টার পদ্ধতিটি ১০০ শতাংশ সংবেদনশীলতা অর্জন করেছে, অর্থাৎ নমুনায় যদি একটি শুক্রাণুও থাকে, সেটি খুঁজে পাওয়ার সক্ষমতা এতে আছে।

"আমরা এমন কিছু খুঁজে পাচ্ছি, যা আগে চোখে পড়ত না," তিনি বলেন।

শনাক্ত করার পর, একটি রোবোটিক সিস্টেম মিলিসেকেন্ডের মধ্যেই ওই শুক্রাণু বা শুক্রাণুগুলো সংগ্রহ করে।

"মাইক্রোফ্লুইড চিপের রোবটিক্স অংশটি তরলের সেই ক্ষুদ্র অংশটি আলাদা করে, যেখানে শুক্রাণু থাকে," বলেন উইলিয়ামস। "ফলে একটি টিউবে থাকে বীর্যতরল, কিন্তু কোনো শুক্রাণু ছাড়া, আর একটি ক্ষুদ্র ফোঁটায় থাকে শুক্রাণু।"

স্যামুয়েলের ক্ষেত্রে অতিরিক্ত একটি চ্যালেঞ্জ ছিল এবং স্টার সিস্টেমের জন্য এটি ছিল প্রথম।

ক্লাইনফেল্টার সিনড্রোমে বীর্যে কোনো শুক্রাণু থাকে না, তাই শুক্রাণু খুঁজতে ইউরোলজিস্টদের অণ্ডকোষ পরীক্ষা করতে হয়।

স্যামুয়েল নয় মাস হরমোন থেরাপি নেন এবং অন্য একটি ফার্টিলিটি সেন্টারে অণ্ডকোষ থেকে শুক্রাণু সংগ্রহের অস্ত্রোপচার করান। এরপর নমুনাটি পরীক্ষার জন্য কলাম্বিয়ার উইলিয়ামসের দলের কাছে পাঠানো হয়।

"অস্ত্রোপচারের টিস্যু আমাদের অ্যান্ড্রোলজি ল্যাবরেটরিতে আনা হয় এবং স্টার সিস্টেমে চালানোর জন্য প্রক্রিয়াজাত করা হয়," বলেন এরিক ফোরম্যান, কলাম্বিয়া ইউনিভার্সিটি ফার্টিলিটি সেন্টারের মেডিকেল ও ল্যাবরেটরি পরিচালক, যিনি প্রক্রিয়াটি তত্ত্বাবধান করেন।

একই সময়ে পেনেলোপের ডিম্বাণু সংগ্রহের প্রক্রিয়া চলছিল।

সাধারণত নিষেকের সর্বোত্তম সম্ভাবনার জন্য একই দিনে তাজা শুক্রাণুর নমুনা দেওয়া হয়। তাই সময়ের সঙ্গে পাল্লা দিতে হচ্ছিল।

স্টার স্যামুয়েলের নমুনা থেকে আটটি শুক্রাণু আলাদা করতে সক্ষম হয়, যেগুলো পেনেলোপের ডিম্বাণুতে প্রবেশ করানো হয়। এর মধ্যে একটি পূর্ণ ব্লাস্টোসিস্টে পরিণত হয়, ভ্রূণের আরও বিকশিত একটি স্তর হলো পূর্ণ ব্লাস্টোসিস্ট।

তাদের সন্তানটি হবে সম্ভবত স্টারের মাধ্যমে জন্ম নেওয়া প্রথম ছেলে শিশু। সে জুলাইয়ের শেষ দিকে জন্মাবে বলে আশা করা হচ্ছে। সন্তান জন্ম দেওয়ার এমন একটি জায়গায় পৌঁছাতে পারবেন বলে তারা কখনোই নিশ্চিত ছিলেন না।

"এখন বিষয়টা খুব বাস্তব মনে হচ্ছে, বিশেষ করে আমি নড়াচড়া অনুভব করছি বলে। আমাদের অ্যানাটমি স্ক্যান হয়েছে এবং সবকিছুই খুব ভালো দেখাচ্ছে," বলেন পেনেলোপ।

বন্ধ্যত্ব চিকিৎসায় ফলাফল উন্নত করার একমাত্র উপায় হিসেবে এআই শুধু বিরল শুক্রাণু খুঁজে বের করার কাজই করছে না। উদাহরণ হিসেবে, ডিম্বাণু উদ্দীপনা প্রক্রিয়ায়, যা আইভিএফে জরুরি এবং ডিম্বাশয়কে একাধিক ডিম উৎপাদনে সহায়তা করে, মেশিন লার্নিং হরমোন গোনাডোট্রপিনের আরও ব্যক্তিকেন্দ্রিক ডোজ নির্ধারণে সহায়তা করছে।

এছাড়া, ডিপ লার্নিং টুল আরও নির্ভুল ও কার্যকর গ্যামেট ও ভ্রূণ নির্বাচনে সাহায্য করছে। গ্যামেট হলো বিশেষায়িত প্রজনন কোষ (যৌন কোষ) যা নিষিক্তকরণের সময় মিলিত হয়ে একটি নতুন, জিনগতভাবে অনন্য একটি অবয়ব গঠন করে।

তবে এই পদ্ধতির দীর্ঘমেয়াদি ফলাফল মূল্যায়নের জন্য বিশেষজ্ঞরা একমত যে, আরও বড় পরিসরের ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল প্রয়োজন। পাশাপাশি সংবেদনশীল চিকিৎসা তথ্য ব্যবস্থাপনা, গোপনীয়তা এবং দায়বদ্ধতা ও মালিকানা নিয়ে বিরোধের বিষয়গুলো স্পষ্ট করা জরুরি।

এআই উদ্ভাবনের সঙ্গে সঙ্গে "সুখী সমাপ্তি"র অতিরিক্ত প্রতিশ্রুতি দেওয়ার আশঙ্কাও রয়েছে।

"দীর্ঘ বন্ধ্যত্ব যাত্রায় থাকা দম্পতিরা সন্তান ধারণের জন্য মরিয়া হয়ে উঠতে পারেন এবং প্রমাণহীন, ব্যয়বহুল চিকিৎসা বিক্রি করার ক্ষেত্রে তারা ঝুঁকিপূর্ণ," বলেন যুক্তরাজ্যের ওয়ারউইক বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রসূতিবিদ্যার অধ্যাপক সিওভান কুইনবি।

"উন্নত ইমেজিং, প্রকৌশল এবং এআই একত্রিত হয়ে পুরুষের এক ধরনের বন্ধ্যত্বের জন্য নতুন সমাধান তৈরি করেছে- এটি অত্যন্ত আশাব্যঞ্জক," তিনি যোগ করেন। "একটি সফল গর্ভধারণ গুরুত্বপূর্ণ সূচনা। তবে এই নতুন চিকিৎসার মূল্য পুরোপুরি মূল্যায়নের আগে আরও রোগীর ওপর গবেষণা প্রয়োজন।"

স্যামুয়েলের জন্য, ভবিষ্যতে এই এআই-চালিত পদ্ধতি তার ও তার স্ত্রীর পরিবার বড় করতে সাহায্য করতে পারে- এই সম্ভাবনাই মোহ জাগাচ্ছে।

"স্বাভাবিকভাবেই, এখন আমরা একটু লোভী হয়ে গেছি এবং আশা করছি ভবিষ্যতে আরেকটি সন্তান হবে। কিন্তু আমাদের আবারও এই প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে, কারণ ডিম্বাণু ছাড়া আমাদের সংরক্ষণে কিছুই নেই," তিনি বলেন।

তবে এখন তাদের হাতে আছে আশা—যেখানে আগে কোনো আশাই ছিল না।