Un team del Fertility Center della Columbia University ha raggiunto l'obiettivo prima gravidanza tramite un sistema di intelligenza artificiale Progettato per recuperare gli spermatozoi in caso di azoospermia, una condizione in cui lo sperma non presenta cellule riproduttive maschili visibili. Questo traguardo, descritto in una lettera di ricerca su The Lancet, rappresenta un significativo passo avanti nella medicina riproduttiva e la pianificazione della gravidanza e nel trattamento dell'infertilità maschile.
In questo contesto, i fattori maschili sono presenti in circa 40% dei casi di infertilità di coppiaE tra il 10% e il 15% degli uomini infertili soffre di azoospermia. Sebbene un campione possa apparire normale, un esame più attento spesso non rivela spermatozoi identificabili; come riassume il direttore del centro, Zev Williams, molti coppie che pianificano la loro gravidanza Viene detto loro che le loro opzioni biologiche sono molto limitate, qualcosa che questo progresso potrebbe ripensare.
Come funziona il metodo STAR
Per affrontare questa sfida, il team ha sviluppato STAR (Sperm Tracking and Recovery), una procedura che integra visione artificiale, microfluidica e robotica di precisione per identificare e salvare spermatozoi estremamente rari senza danneggiarli.
Il sistema cattura milioni di immagini ad alta risoluzione di un campione in un breve lasso di tempo; l'intelligenza artificiale rileva potenziali spermatozoi, un chip con canali microfluidici dirige la porzione di interesse e, in una questione di millisecondi, un robot Estrae delicatamente la cellula selezionata per utilizzarla nella fecondazione in vitro o per la crioconservazione.
Il caso che ha acceso la speranza
Il metodo è stato testato su una paziente il cui partner indossava un dispositivo contraccettivo. quasi due decenni di tentativi di avere figli, dopo diversi cicli di fecondazione in vitro falliti e due interventi chirurgici di rimozione dei testicoli falliti. Fino ad allora, le alternative si erano rivelate inefficaci e con potenziali effetti collaterali.
Da un campione di 3,5 millilitri, STAR ha analizzato circa 2,5 milioni di immagini in circa due ore e individuato due spermatozoi vitali. Queste due cellule sono state utilizzate per generare due embrioni, e uno di essi ha dato origine a un gravidanza in corso, ricordando il principio clinico secondo cui una singola cellula sana è sufficiente per avviare lo sviluppo embrionale.
Cosa cambia per l'infertilità maschile
I numeri mettono il problema in prospettiva: il fattore maschile è coinvolto nel 40% dei casi di infertilità e, all'interno di questi, il L'azoospermia è presente nel 10%-15% degli uomini con difficoltà riproduttive. Finora, molti pazienti si affidavano alla rimozione chirurgica diretta dal testicolo o a lunghe ricerche manuali in laboratorio.
Entrambi gli approcci presentano dei limiti: le procedure chirurgiche sono invasivo Spesso non riescono a recuperare cellule funzionali, con rischi quali infiammazioni, alterazioni vascolari o diminuzioni transitorie del testosterone; nel frattempo, la scansione manuale comporta tempi lunghi, costi elevati e manipolazioni che possono compromettere la fattibilità dello sperma.
L'approccio automatizzato di STAR affronta questi colli di bottiglia combinando il rilevamento rapido e l'isolamento preciso, il che potrebbe ridurre l'uso di tecniche aggressive e aumentare la probabilità di trovare ciò sperma chiave quando il loro numero è estremamente basso.
Prossimi passi e possibili implicazioni in Europa
Sebbene si tratti di un caso iniziale, il team della Columbia indica che sono in corso studi clinici più ampi per valutare l'efficacia e la riproducibilità del metodo in diverse popolazioni. Questo processo sarà cruciale per valutare la sua progressiva incorporazione come strumento standard nella cliniche per la fertilità.
Se le sue prestazioni saranno confermate, i centri europei e spagnoli potrebbero essere interessati a integrare soluzioni simili, cosa che richiederà prove solide, convalida tecnica e conformità con i consueti processi normativi nel Unione EuropeaL'adozione responsabile comporterà la verifica dei risultati, la definizione dei criteri di utilizzo e la garanzia che la tecnologia venga applicata a beneficio del paziente e con garanzie di qualità.
Questo progresso non elimina tutte le barriere in una volta, ma apre una strada concreta: un sistema con L'intelligenza artificiale in grado di trovare ciò che prima era impercettibileche ha già portato a una gravidanza e, se gli studi lo supportano, potrebbe cambiare l'approccio all'azoospermia nelle consulenze di riproduzione assistita.
