वंध्यत्व असलेल्या पुरुषांमधील 'लपलेला शुक्राणू'; आई-बाबा होण्यासाठीचं नवं तंत्रज्ञान काय आहे?

तुमच्यामध्ये वंध्यत्व आहे, तुमच्यात शुक्राणू नाहीत, असं सांगण्यात आलेल्या पुरुषांसाठी एक तंत्रज्ञान आशेचं किरण ठरतं आहे. आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सवर (एआय) आधारित हे नवं तंत्रज्ञान वंध्यत्व सांगण्यात आलेल्या पुरुषांमध्ये शुक्राणूच्या पेशी शोधून काढतं आहे. अपत्यप्राप्तीसाठी अनेक वर्षांपासून प्रयत्न करत असलेल्या जोडप्यांना या तंत्रज्ञानामुळे दुसरी संधी मिळते आहे.

नोव्हेंबर 2025 च्या सुरुवातीला, पेनेलोप यांना एक फोन आला. त्या अमेरिकेतील न्यू जर्सीमध्ये काम आटोपून कार चालवत घरी येत होत्या. तो फोन त्यांच्या डॉक्टरचा होता. पेनेलोप ज्या गोष्टी आतुरतेनं वाट पाहत होत्या, ती बातमी देण्यासाठी हा फोन त्यांनी केला होता. अडीच वर्षे वेदनादायी प्रयत्न केल्यानंतर, अखेर पेनेलोप गरोदर झाल्या होत्या.

अझूस्पर्मिया काय असतं?

अनेक चाचण्या केल्यानंतर, पेनेलोप आणि त्यांचे पती सॅम्युएल यांना माहीत झालं होतं की सॅम्युएल यांना 'क्लाईनफेल्टर सिंड्रोम' आहे. हा एक आनुवांशिक आजार किंवा समस्या आहे. यामुळे जन्मत:च अतिरिक्त एक्स गुणसूत्र असलेल्या पुरुषांवर परिणाम होतो. अनेकदा ती व्यक्ती प्रौढ होईपर्यंत याचं निदान होत नाही. क्लाईनफेल्टर सिंड्रोम असलेल्या बहुतांश लोकांच्या स्खलनात खूपच कमी किंवा अजिबात शुक्राणू नसतात. याला 'अझूस्पर्मिया' असं म्हणतात. वंध्यत्व असलेल्या जवळपास 10 टक्के पुरुषांमध्ये अझूस्पर्मिया असतो.

आनंद आणि अविश्वासानं भारावून गेलेल्या पेनेलोप यांनी ही बातमी सॅम्युएल यांना देण्यासाठी त्या दिवशी ते संध्याकाळी घरी येईपर्यंत वाट पाहिली (प्रायव्हसीच्या कारणास्तव, या दोघांची ओळख सुरक्षित ठेवण्यासाठी त्यांची नावं बदलण्यात आली आहेत).

"हे माहित झाल्यावर त्याच्या चेहऱ्यावर जणू भावनांच्या लाटाच उसळल्या होत्या. तो रडला...कारण अखेर ती गोष्ट साध्य झाली होती. यासाठी खूप मेहनत घेतली होती, वेळ गेला होता आणि संशोधन करावं लागलं होतं. किंबहुना आमच्याकडे फक्त एकच भ्रूण होता. त्यात यश आलं. त्यामुळे आम्ही प्रचंड आनंदी झालो होतो, आमचा आनंद गगनात मावेनासा झाला होता," असं पेनेलोप म्हणाल्या.

गर्भधारणा घडवून आणणारी स्टार सिस्टम

या जोडप्याला ही गर्भधारणा निव्वळ या नवीन तंत्रज्ञानामुळे शक्य झाली होती. याला स्टार (स्पर्म ट्रॅक अँड रिकव्हरी) सिस्टम असं म्हणतात. हे तंत्रज्ञान कोलंबिया विद्यापीठानं विकसित केलं आहे. अझूस्पर्मिया झालेल्या पुरुषांमधील शुक्राणूंचा शोध घेण्यासाठी ते वापरलं जातं. ही सिस्टम, अझूस्पर्मिया असलेल्या पुरुषांच्या शरीरातील 'लपलेले' काही मोजकेच शुक्राणू शोधून काढण्यासाठी आणि त्यांचं स्थान निश्चित करण्यासाठी आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सचा वापर करते.

"मी खूप घाबरलो होतो. मला वाटलं की होतं की मला स्वत:चं मूल कधीच होणार नाही. माझ्यासाठी तो माझ्या आयुष्यातील अतिशय महत्त्वाचा भाग आहे," असं सॅम्युएल म्हणाले. त्यांना सांगण्यात आलं होतं की त्यांना स्वत:चं (जैविक) मूल होण्याची शक्यता फक्त 20 टक्केच आहे. "माझ्यासाठी ते खूपच अपमानास्पद आणि वेदनादायी होतं."

जगभरात लाखो लोकांना वंध्यत्वाच्या समस्येला तोंड द्यावं लागतं. प्रजननक्षम वयातील प्रत्येक सहापैकी एका व्यक्तीला त्यांच्या आयुष्यात किमान एकदा तरी गर्भधारणा होण्यात समस्या येतात. अशा 50 टक्के प्रकरणांमध्ये पुरुषांमध्ये असलेलं वंध्यत्व हे एक कारण असतं. तर 1 टक्का पुरुष अझूस्पर्मिक असतात म्हणजे त्यांच्यामध्ये शुक्राणू नसतात.

याचा अर्थ, जगभरातील संभाव्य लाखो पुरुषांमध्ये शुक्राणूंची संख्या (स्पर्म काउंट) इतकी कमी असते की त्यांचे शुक्राणू शोधणं अत्यंत कठीण असतं. त्यामुळे त्यांना अझूस्पर्मिक म्हणजे शुक्राणूहीन मानलं जातं. मात्र आता आर्टिफिशियल इंटेलिजन्समुळे हे लपलेले शुक्राणू शोधता येतात. त्यामुळे आई-वडील होण्याची आशा बाळगणाऱ्यांसाठी ते एक आशेचा किरण ठरू शकतं.

अनेक प्रयत्न आणि उपचारांनंतर पेनेलोप यांची यशस्वी गर्भधारणा

गेल्या वर्षाच्या अखेरीस, 5 वर्षांच्या विकास प्रक्रियेनंतर स्टार सिस्टमचा वापर करून पहिलं बाळ जन्माला आलं. जवळपास दोन दशकं वंध्यत्वाशी लढा देणाऱ्या एका जोडप्याला अखेरीस हे बाळ झालं होतं. कोलंबिया युनिव्हर्सिटी फर्टिलिटी सेंटरचे संचालक झेव विल्यम्स आणि त्यांच्या टीमच्या तो क्षण चांगलाच स्मरणात आहे.

"प्रत्येकजण आनंदाच्या भरात उड्या मारत होता. अशा फार थोड्या गोष्टी किंवा प्रसंग असतात, जिथे आपण घेतलेल्या परिश्रमाचं फळ म्हणून यासारखी अत्यंत अद्भूत आणि विशेष गोष्ट हाती येते. अशा गोष्टी क्वचितच घडतात. आता आम्हाला एक छान मुलगी आहे. आम्हाला आशा आहे की देवाच्या इच्छेनं, आणखी, अनेक, अनेक बाळं जन्माला येतील," असं ते म्हणाले.

स्टार सिस्टमचा वापर करून जन्माला आलेल्या पहिल्या 'स्टार बेबी'नंतर, फर्टिलिटी सेंटरमध्ये या तंत्रज्ञानाचा वापर नियमितपणे केला जातो आहे. त्यामुळे या तंत्रज्ञानाच्या मदतीनं अपत्यप्राती होण्याची आशा असलेल्या जगभरातील लोकांच्या प्रतीक्षा यादीतील लोकांची संख्या शेकडोंवर पोहोचली आहे.

या तंत्रज्ञानाचा वापर केलेल्या अलीकडच्या 175 रुग्णांच्या आकडेवारीवरून विल्यम्स सांगतात की 30 टक्क्यांहून काहीशा कमी प्रकरणांमध्ये त्यांना शुक्राणू शोधण्यात यश आलं आहे. या रुग्णांना त्याआधी असं सांगण्यात आलं होतं की त्यांच्या स्वत:च्या शुक्राणूंपासून त्यांना मूल होण्याची कोणतीही शक्यता राहिलेली नाही.

उपचारांमध्ये आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सचा वापर

विल्यम्स यांच्या म्हणण्यानुसार, पुढील चाचण्यांमध्ये, स्टार तंत्रज्ञानानं एखाद्या प्रशिक्षित मानवी तंत्रज्ञापेक्षा 40 पट अधिक शुक्राणू शोधून काढले.

सर्वसामान्यपणे, वीर्याच्या सॅम्पलमध्ये प्रति मिलिलिटर लाखो शुक्राणू असतात. वीर्याच्या सॅम्पलमधील एका लहान थेंबाची सूक्ष्मदर्शकाखाली तपासणी करून शुक्राणूंच्या संख्येचा अंदाज लावता येतो. त्याचबरोबर यात ते शुक्राणू गतिमान आणि निरोगी आहेत की नाही हे देखील पाहिलं जातं. मात्र अझूस्पर्मिक सॅम्पल्समध्ये संपूर्ण सॅम्पलमध्ये फक्त एकच शुक्राणू असू शकतो. तर काही प्रकरणांमध्ये एकही शुक्राणू नसतो. सॅम्पलमधील प्रत्येक छोट्या थेंबाला एकेक करून चाळून तपासणं अव्यवहार्य आहे.

नवीन तारे शोधण्यासाठी आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सचा कशाप्रकारे वापर केला जातो आहे, याबद्दल वाचल्यानंतर 2020 मध्ये विल्यम्स यांना 'स्टार सिस्टम'ची कल्पना सुचली.

आधुनिक दुर्बिणींद्वारे रात्रीच्या आकाशातून प्रचंड मोठ्या प्रमाणात डेटा, माहिती मिळते. या सर्व माहितीचा अभ्यास करण्यास, विश्लेषण करण्यास इतका प्रचंड वेळ लागतो की मानवी खशोलशास्त्रज्ञांना आकाशातील कधीही न पाहिलेल्या पूर्णपणे नवीन वस्तूंचा अभ्यास करणं जवळपास अशक्य आहे. मात्र मशीन लर्निंग अल्गोरिदम वापरून हे काम काही मिनिटांमध्ये करता येतं.

"आपण ज्या गोष्टीचा शोध घेत आहोत आणि ज्या पुरुषांना त्यांच्यामध्ये शुक्राणू नसल्याचं सांगितलं जातं, त्यांच्यामध्ये जे दिसतं, त्याचीच आठवण आकाशाचं ते चित्र पाहिल्यावर होते," असं विल्यम्स म्हणतात. अशाप्रकारच्या तंत्रज्ञानाचा वापर शुक्राणूची ओळख पटवण्यासाठी आणि त्यांना वेगळं करण्यासाठी करता येईल का, याचा विचार करण्यास त्यांनी सुरुवात केली.

ते आणि त्यांची टीम आधीच एका अतिशय शक्तिशाली इमेजिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करत होते. या तंत्रज्ञानाचा वापर सॅम्पलचं स्कॅनिंग करण्यासाठी केला जाऊ शकेल. प्रति सेकंद शेकडो फोटोंचं रिअल-टाइममध्ये विश्लेषण करून त्यामध्ये आढळणारा कोणताही शुक्राणू शोधून तो वेगळा करणं, हे त्यांच्यासमोरचं आव्हान होतं.

मायक्रोफ्लुइड चिप काय असते आणि शुक्राणू कसा शोधला जातो?

विल्यम्स आणि त्यांचे सहकारी मायक्रोफ्लुइड चिप्स वापरतात. यात काच किंवा पॉलीमरवर मानवी केसांइतक्या बारीक वाहिन्यांची मालिका कोरलेली असते. शुक्राणूंचं सॅम्पल त्यातून प्रवाहित होतं आणि इमेजरद्वारे ते स्कॅन केलं जाऊ शकतं.

मशीन लर्निंग अल्गोरिदम त्या फोटो किंवा प्रतिमांमधील शुक्राणूच्या कोणत्याही पेशीला रिअल-टाइममध्ये शोधतो. जेणेकरून ती पेशी शक्य जितक्या हळूवारपणे वेगळी करता येईल. त्यामुळे ती पेशी किंवा तो शुक्राणू नष्ट होणार याची खातरजमा करत ही प्रक्रिया करता येईल.

विल्यम्स पुढे म्हणाले, "जेव्हा हे सॅम्पल त्यातून प्रवाहित होत असतं तेव्हा, आम्ही 300 प्रतिमा प्रति सेकंद या वेगानं त्यांचं इमेजिंग करतो. त्यात आम्हाला जे दिसतं, त्यातील बहुतांश भाग हा निव्वळ कचरा आणि तुकडे असतात."

"ते काही एखाद्या रिकाम्या द्रवासारखं नसतं. या कचरा आणि पेशींच्या तुकड्यांच्या समुद्रामध्ये तुम्ही तो अतिशय दुर्मिळ शुक्राणू शोधण्याचा प्रयत्न करत असता."

विल्यम्स म्हणतात की, स्टार पद्धत 100 टक्के संवेदनशील आहे. त्याचा अर्थ, जर एखाद्या सॅम्पलमध्ये फक्तच शुक्राणू असेल, तर तो शोधून काढण्याची क्षमता या पद्धतीमध्ये आहे.

"आधी जिथे आपल्याला काहीच दिसत नव्हतं, तिथे आता काहीतरी सापडतं आहे," असं ते म्हणाले.

"शुक्राणूची एकदा ओळख पटली की, शुक्राणू पेशी सापडल्यानंतर काही मिलिसेकंदांमध्येच रोबोटिक सिस्टम, ती बाहेर काढते. मायक्रोफ्लुइड चिपवरील रोबोटिक्स द्रवाचा शुक्राणू असणारा छोटासा भाग वेगळा करतं. शेवटी तुमच्याकडे एक वीर्यानं भरलेली नळी असते, मात्र त्यात कोणताही शुक्राणू नसते आणि शुक्राणू असलेला एक छोटासा थेंब असतो," असं विल्यम्स म्हणाले.

सॅम्युएल यांच्यावरील दीर्घ आणि यशस्वी उपचार

सॅम्युएल यांच्या बाबतीत, एक अतिरिक्त आव्हान होतं. क्लाइनफेल्टर सिंड्रोमच्या बाबतीत स्टार सिस्टमसाठी ही पहिलीच वेळ होती. स्खलन झालेल्या वीर्यात कोणताही शुक्राणू नसतो. त्यामुळे शुक्राणू शोधण्यासाठी युरोलॉजिस्टना वृषणात जावं लागतं. सॅम्युएलवर नऊ महिने एक हार्मोन थेरेपी करण्यात आली. दुसऱ्या प्रजनन केंद्रात टेस्टिक्युलर एक्सट्रॅक्शन सर्जनी म्हणजे वृषणातून शुक्राणू काढण्याची यशस्वी शस्त्रक्रिया करण्याची तयारी म्हणून ही थेरेपी करण्यात आली.

त्यानंतर ते सॅम्पल कोलंबियामध्ये विल्यम्स यांच्या टीमकडे तपासणीसाठी पाठवण्यात आलं.

"शस्त्रक्रिया करून मिळालेली ऊती आमच्या अँड्रोलॉजी प्रयोगशाळेत पाठवण्यात आली. स्टार सिस्टममध्ये ते सॅम्पल पाठवता यावं म्हणून प्रयोगशाळेत त्यावर आवश्यक ती प्रक्रिया करण्यात आली," असं एरिक फोरमन म्हणाले. ते कोलंबिया युनिव्हर्सिटी फर्टिलिटी सेंटरमध्ये वैद्यकीय आणि प्रयोगशाळा संचालक आहेत. एरिक यांनीच या प्रक्रियेवर देखरेख केली.

याच वेळेस, पेनेलोप यांच्यावर एग रिट्रायव्हल म्हणजे अंडी मिळवण्याची प्रक्रिया सुरू होती. शुक्राणूंचं ताजं सॅम्पल सहसा त्याच दिवशी उपलब्ध करून दिलं जातं. कारण त्यातून फलन होण्याची सर्वाधिक शक्यता असते. त्यामुळे त्यांची वेळेशी स्पर्धा सुरू होती.

स्टार सिस्टमनं सॅम्युएल यांच्या सॅम्पलमधून 8 शुक्राणू वेगळे केले. त्यानंतर ते पेनेलोप यांच्या अंड्यांमध्ये सोडण्यात आले. त्यातील एकाचं रुपांतर ब्लास्टोसिस्टमध्ये झालं. ब्लास्टोसिस्ट ही गर्भाची अधिक विकसित अवस्था असते.

त्याचं मूल हे स्टार सिस्टमद्वारे जन्माला येणारं पहिलं मूल असणार आहे. जुलै महिन्याच्या अखेरीस त्याचा जन्म होणं अपेक्षित आहे. या जोडप्याला हे बाळ होईल, या टप्प्यापर्यंत ते पोहोचतील याची कधीही खात्री नव्हती.

"आता हे खरोखरंच प्रत्यक्षात घडतं आहे. विशेषकरून मला बाळाची हालचाल जाणवत असल्यामुळे तसं वाटतं आहे. आमचं ॲनाटॉमी स्कॅन झालं आहे. सर्व काही व्यवस्थित दिसतं आहे," असं पेनेलोप म्हणाल्या.

प्रजननासाठीच्या उपचारांमधील तंत्रज्ञानाची भूमिका

प्रजननासाठीच्या उपचारांचे रिझल्ट सुधारणा करण्यासाठी, दुर्मिळ शुक्राणू शोधून काढण्यासाठी आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सचा वापर करण्याचा हाच एकमेव मार्ग नाही.

उदाहरणार्थ, अंडाशयाला उत्तेजन देण्याच्या प्रक्रियेत, मशीन लर्निंगमुळे गोनाडोट्रॉपिन हार्मोनच्या डोसचं प्रमाण त्या रुग्णानुसार अधिक वैयक्तिक स्वरुपाचं करणं शक्य होतं आहे. अंडाशयाला उत्तेजित करणं ही आयव्हीएफमधील एक अत्यावश्यक प्रक्रिया आहे. ती अंडाशयांना अधिक अंडी तयार करण्यास मदत करते.

दरम्यान, गॅमेट (प्रजनन पेशी) आणि भ्रूणची अधिक अचूकपणे आणि व्यवहार्य निवड करण्यास डीप लर्निंग टूलची मदत होते आहे.

मात्र यासंदर्भातील दीर्घकालीन परिणामांचे मूल्यांकन करण्यासाठी, अधिक मोठ्या प्रमाणातील क्लिनिकल चाचण्या करण्याची आवश्यकता आहे. तसंच संवेदनशील वैद्यकीय माहिती, गोपनीयता आणि जबाबदारी व मालकी हक्क यासंबंधीचे वाद कसे हाताळावेत याबाबत अधिक स्पष्टता असणं आवश्यक आहे, असं तज्ज्ञांना वाटतं.

आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सद्वारे होणाऱ्या नाविन्यपूर्ण कल्पनांमुळे (इनोवेशन) सुखद शेवट म्हणजे चांगले रिझल्ट मिळू शकण्याबाबतच्या अतिशयोक्तीपूर्ण आश्वासनांबद्दलही चिंता व्यक्त केल्या जात आहेत.

पुढील व्यापक संशोधनाची आवश्यकता

"जी जोडपी गर्भधारणेसाठी बराच काळ संघर्ष करतात, त्यांची मूल होण्यासाठी तीव्र इच्छा असते. ते अतिशय अस्वस्थ असतात. त्यामुळे प्रमाणित न करण्यात आलेले महागडे उपचार त्यांनी घेतले जाण्याचा धोका असतो," असं सिओभान क्वेनबी म्हणतात. त्या युकेमधील वार्विक विद्यापीठात प्रसूतीशास्त्राच्या (ऑब्स्टेट्रिक्स) प्राध्यापक आहेत.

"पुरुषांमधील गंभीर स्वरुपाच्या वंध्यत्वावर नवीन उपाय विकसित करण्यासाठी, प्रगत, कल्पनाशक्ती, इंजिनीअरिंग आणि आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स यांचा एकत्रिपणे वापर करण्यात येणं, ही अतिशय उत्साहवर्धक बाब आहे," असं त्या म्हणाल्या.

"यशस्वीपणे एक गर्भधारणा होणं, ही एक महत्त्वाची सुरुवात आहे. मात्र, या नवीन उपचार पद्धतीच्या मूल्याचं पूर्ण मूल्यांकन होण्यापूर्वी, अधिक रुग्णांवर पुढील संशोधन करण्याची आवश्यकता आहे," असं सिओभान क्वेनबी म्हणाल्या.

तर सॅम्युएल यांच्यासाठी या आर्टिफिशियल इंटेलिजन्सवर आधारित तंत्रज्ञानामुळे त्यांना आणि त्यांच्या पत्नीला भविष्यात त्यांचं कुटुंब पुन्हा वाढवता येईल, त्यांना अधिक अपत्यं होतील, ही शक्यता किंवा कल्पना खूपच आकर्षक, उत्साहवर्धक आहे.

"अर्थातच, आता आम्ही आणखी लोभी झालो आहोत. भविष्यात आम्हाला आणखी एक मूल हवं आहे. मात्र ही प्रक्रिया आम्हाला पुन्हा करावी लागेल. कारण आमच्याकडे अंड्यांशिवाय काहीही नाही," असं ते म्हणाले. मात्र आता त्यांच्याकडे आशादेखील आहे. आधी मात्र कोणतीही आशा नव्हती, असंही ते म्हणाले.

* हा लेख 1 मे 2026 ला अपडेट करण्यात आला होता. कारण या लेखात एरिक फोरमन हे कॉर्नेल मेडिकल सेंटरमध्ये काम करत होते असं चुकीचं नमूद करण्यात आलेलं होतं. त्यात दुरुस्ती करून तिथे कोलंबिया युनिव्हर्सिटी फर्टिलिटी सेंटर असं करण्यात आलं. त्यासाठी लेख अपडेट करण्यात आला.

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन)