Uso de Redes Neurais Artificiais na determinação da viabilidade e da qualidade de embriões de camundongos

Resumo

Determinar a viabilidade e a qualidade de embriões, por meio de métodos eficientes, rápidos e baratos é uma necessidade tanto para o desenvolvimento de atividades científicas quanto para protocolos clínicos de fertilização in vitro e in vivo. Uma promissora possibilidade é o desenvolvimento de um "software" capaz de, mediante a análise de uma imagem digital capturada de um embrião, predizer a sua probabilidade em desenvolver-se. Como a análise e a interpretação computacional de imagens requerem métodos complexos, será utilizada - no processamento - a programação em Redes Neurais Artificiais (RNAs). As RNAs simulam, in silico, o funcionamento de um neurônio humano, permitindo estratégias de programação paralela - que seriam inviáveis por meio de métodos clássicos - e realizando o processamento de problemas não-lineares, que envolvem múltiplas variáveis interagindo entre si. Serão capturadas imagens digitais de embriões de camundongos (câmera digital Nikon "Digital Sight" DS-Ri1 acoplada a microscópio invertido Nikon Eclipse Ti) em diversas fases de desenvolvimento embrionário e qualidades. Parâmetros específicos relacionados com a intensidade de coloração dos blastômeros (normalizados pela intensidade da zona pelúcida), porcentagem da área ocupada pelas células embrionárias (em relação ao diâmetro da zona pelúcida), "esfericidade" da massa celular, porcentagem de células vivas e mortas, fase de desenvolvimento embrionário (individual e média do grupo de embriões obtidos em uma mesma colheita) e dia pós-cobertura da doadora, serão obtidos quer mediante um programa específico para mensuração de imagens digitais (software Nikon NIS-Elements AR) quer pela avaliação visual de um técnico treinado (últimos dois parâmetros descritos). Os valores desses parâmetros serão utilizados na implementação de uma RNA que tenha um valor preditivo da qualidade embrionária próximo ao padrão (avaliação morfológica visual realizada por técnico experiente). As RNAs serão executadas mediante modificações e "treinamentos" de um algoritmo base (programa MATLAB) e com a colaboração formal (co-orientação) do Prof. Dr. José Celso Rocha (Departamento de Ciências Biológicas, FCL, Unesp, Assis) com formação de pós-graduação em engenharia aeronáutica e mecânica (ITA e USP, respectivamente para o mestrado e o doutorado).