Onderzoekers hebben een door AI aangestuurde draagbare sensorpleister ontwikkeld die zou kunnen helpen bij het opsporen van verborgen hormonale verstoringen die verband houden met onverklaarbare onvruchtbaarheid. De technologie houdt de patronen van voortplantingshormonen gedurende meerdere dagen continu in de gaten en kan een nauwkeuriger beeld van de vruchtbaarheid geven dan traditionele bloedonderzoeken waarbij slechts één meting wordt verricht.
De bevindingen werden gepresenteerd op het European Congress of Endocrinology 2025 en richten zich op een groeiende uitdaging in de reproductieve geneeskunde: patiënten die bij standaard klinische tests hormonaal normaal lijken, maar toch moeite hebben om zwanger te worden.
Volgens de onderzoekers slagen conventionele vruchtbaarheidstests er vaak niet in om vast te leggen hoe reproductieve hormonen gedurende de dag en gedurende de menstruatiecyclus fluctueren. De nieuwe technologie is bedoeld om die leemte op te vullen door hormoonritmes continu te analyseren in plaats van te vertrouwen op geïsoleerde laboratoriummetingen.
Standaard vruchtbaarheidstests
Onverklaarbare onvruchtbaarheid treft naar schatting 15 tot 30 procent van de paren en wordt gediagnosticeerd wanneer routinematige vruchtbaarheidstests geen duidelijke oorzaak aantonen. Bij de huidige beoordelingen worden hormoonspiegels doorgaans op één enkel moment gemeten. Voor mannen houdt dit vaak een testosterontest in de ochtend in, terwijl vrouwen worden geëvalueerd aan de hand van het bijhouden van de menstruatiecyclus en hormoonmetingen zoals luteïniserend hormoon (LH), follikelstimulerend hormoon (FSH), oestradiol en progesteron.
Reproductieve hormonen volgen echter van nature circadiane en biologische ritmes. De timing en coördinatie daarvan kunnen net zo belangrijk zijn als de hormoonspiegels zelf. Onderzoek onder leiding van Tinatin Kutchukhidze van de Universiteit van Oxford en New Anglia University onderzocht of deze ritmische schommelingen eerder onopgemerkte endocriene stoornissen aan het licht konden brengen.
Verstoorde hormoonritmes
In een van de studies volgden onderzoekers 102 mannen tussen 22 en 38 jaar uit Georgië en de Verenigde Staten die volgens standaard laboratoriumtests normale testosteronniveaus hadden. Sommige deelnemers hadden niettemin last van onvruchtbaarheid of symptomen die verband houden met een laag testosterongehalte.
Met behulp van een AI-gestuurde draagbare pleister mat het onderzoeksteam gedurende vier dagen om de 15 minuten de testosteronspiegels. Uit de gegevens bleek dat mannen met symptomen aanzienlijk verstoorde hormonale ritmes vertoonden, ondanks dat ze klinisch normale testosteronspiegels hadden. De verstoorde hormoonpatronen hielden ook verband met een lagere spermaconcentratie en tekenen van androgeendeficiëntie.
Volgens dr. Kutchukhidze weerlegt de studie de aanname dat normale testosteronwaarden in de ochtend voldoende zijn om klinisch significante hormonale disfunctie uit te sluiten. Het draagbare systeem, compatibel met Android- en iPhone-apparaten, maakte continue, niet-invasieve monitoring van hormonale veranderingen in realtime mogelijk.
AI-gebaseerde standaard
In een afzonderlijk onderzoek ontwikkelden de onderzoekers een AI-gebaseerde standaard genaamd Endocrine Rhythm Integrity (ERI). Het systeem analyseerde reproductieve hormoonpatronen, basale lichaamstemperatuur, hartslag en slaapgegevens van 312 vrouwen in de leeftijd van 18 tot 22 jaar met zelfgerapporteerde regelmatige menstruatiecycli. Sommige deelnemers waren vruchtbaar, terwijl anderen te maken hadden met onverklaarbare onvruchtbaarheid.
De onderzoekers ontdekten dat vrouwen met onverklaarbare onvruchtbaarheid consequent lagere ERI-scores vertoonden, zelfs wanneer hormoonspiegels bij conventionele tests normaal leken. Lagere scores hielden ook verband met een hoger risico op implantatiefalen.
In plaats van hormonen als afzonderlijke metingen te evalueren, onderzoekt ERI of hormonen op het juiste moment, in de juiste volgorde en in relatie tot elkaar veranderen gedurende de menstruatiecyclus. Volgens de onderzoekers identificeerde deze op ritme gebaseerde aanpak subtiele reproductieve disfuncties effectiever dan traditionele diagnostiek.
Vruchtbaarheid voorspellen
Het onderzoeksteam is van plan de tests uit te breiden naar grotere en meer diverse patiëntenpopulaties om te bepalen of de technologie op betrouwbare wijze vruchtbaarheidsresultaten kan voorspellen bij verschillende reproductieve aandoeningen.
De onderzoekers zijn van mening dat de technologie uiteindelijk een verschuiving naar voorspellende, op ritme gebaseerde reproductieve geneeskunde zou kunnen ondersteunen, waardoor clinici endocriene stoornissen eerder kunnen identificeren en interventies kunnen personaliseren voordat onvruchtbaarheid klinisch zichtbaar wordt.
Naast vruchtbaarheidszorg zien de onderzoekers ook potentiële toepassingen in de transgendergeneeskunde, waar hormoontherapie momenteel voornamelijk wordt gecontroleerd door middel van periodieke bloedtesten. Continue hormonale monitoring zou een nauwkeuriger inzicht kunnen bieden in de realtime endocriene dynamiek en meer geïndividualiseerde behandelingsstrategieën kunnen ondersteunen.
Allergiepleister
Eerder dit jaar ontwikkelden onderzoekers een draagbare biosensorpleister die allergische reacties kan detecteren voordat symptomen optreden. Het apparaat, AllergE genaamd, maakt gebruik van minuscule, pijnloze micronaaldjes om de immunoglobuline E (IgE)-spiegels onder de huid te meten. IgE is het antilichaam dat verantwoordelijk is voor het opwekken van allergische reacties. In de micronaaldjes fungeren op DNA gebaseerde aptameren als moleculaire detectoren die elektrische signalen genereren wanneer IgE aanwezig is.
De pleister houdt de immuunactiviteit continu in de gaten en kan uiteindelijk worden gekoppeld aan smartphones voor monitoring op afstand thuis. In laboratoriumtests toonde het systeem een hoge gevoeligheid en specificiteit, waarbij het extreem lage IgE-concentraties detecteerde en deze onderscheidde van vergelijkbare eiwitten. Volgens de onderzoekers kan de technologie patiënten helpen om toenemende allergierisico's eerder te herkennen en mogelijk ernstige reacties zoals anafylaxie te voorkomen.
