Per la prima volta al mondo una coppia affetta da infertilità estremamente grave ha potuto concepire grazie a una terapia all'avanguardia che ha visto l'impiego cruciale dell'intelligenza artificiale (IA).
Scopriamo di più su questo successo nel campo della procreazione assistita documentato in uno studio sulla rivista scientifica The Lancet.
Approfondiamo il caso clinico
La coppia era composta da un uomo di 39 anni che soffriva di una forma severa di azoospermia (una condizione caratterizzata dalla quasi totale assenza di spermatozoi) e dalla sua compagna di 37 anni, con una riserva ovarica significativamente ridotta. Nonostante le scarse probabilità biologiche di avere un figlio, hanno intrapreso questo percorso terapeutico innovativo.
Solitamente le metodologie tradizionali per il recupero degli spermatozoi in presenza di gravi forme di infertilità maschile, come l'azoospermia o la criptozoospermia, presentano spesso limiti significativi: sono invasive, la loro efficacia dipende dall'operatore e risultano frequentemente inefficaci.
Un'alternativa rivoluzionaria e non invasiva emerge dall'integrazione tra l'intelligenza artificiale (IA) in tempo reale e la microfluidica di precisione.
La ricerca, condotta negli Stati Uniti presso il Columbia University Fertility Center sotto la direzione di Zev Williams e con il coordinamento di Hemant Suryawanshi, ha portato a una scoperta eccezionale: l'IA è riuscita a individuare e recuperare due spermatozoi motili all'interno del campione seminale dell'uomo (prelevati e utilizzati per l'iniezione negli ovuli della compagna), il quale era stato precedentemente classificato come azoospermico sono stati prelevati e utilizzati per l'iniezione negli ovuli della compagna.
La tecnologia STAR
Il risultato è stato possibile grazie allo sviluppo del sistema Sperm Tracking and Recovery (STAR), "una piattaforma guidata da intelligenza artificiale e capace di identificare e isolare in tempo reale spermatozoi rari in campioni di seme precedentemente classificati come azoospermici.”
Si tratta di un sistema completamente automatizzato e non invasivo; secondo Williams e Suryawanshi: “A quanto ci risulta, questa è la prima gravidanza clinica riportata ottenuta tramite spermatozoi identificati e recuperati da una piattaforma microfluidica guidata da AI.”
Williams, autore senior dello studio, ha, inoltre, spiegato la difficoltà diagnostica dell'azoospermia: “Un campione di sperma può apparire del tutto normale, ma quando lo si guarda al microscopio si scopre solo un mare di detriti cellulari, senza spermatozoi visibili."
Ha, poi, sottolineato come, per questo motivo, “a molte coppie con infertilità maschile viene detto che hanno poche possibilità di avere un figlio biologico.”
Il metodo STAR risolve questo problema utilizzando una tecnologia di analisi per immagini ad alta potenza, capace di catturare oltre 8 milioni di immagini in meno di un'ora: l'IA analizza i dati per identificare gli spermatozoi vitali, che vengono poi convogliati in un chip dotato di canali ultrasottili; in pochi millisecondi un robot li estrae delicatamente per la fecondazione o la conservazione.
I dettagli della fecondazione
Nel caso specifico l'analisi manuale del liquido eiaculato non aveva rivelato alcun spermatozoo.
Il sistema STAR, tuttavia, ha analizzato 2,5 milioni di immagini in circa 2 ore, riuscendo a individuare sette spermatozoi: due motili e cinque non motili.
Potrebbe interessarti anche:
- Quando avviene l’attecchimento dopo il transfer: tempi e sintomi
- Nidazione (o annidamento): cos’è, quando avviene e come riconoscerla
- Riserva ovarica bassa: ecco che cos'è e cosa comporta
Gli spermatozoi motili sono stati iniettati in due ovociti maturi (uno fresco e uno scongelato), ed entrambi si sono sviluppati fino allo stadio di embrione; due ovociti iniettati con spermatozoi non motili, invece, non hanno progredito. I due embrioni sono stati trasferiti.
Tredici giorni dopo, il test di gravidanza della paziente è risultato positivo e l'ecografia, all'ottava settimana, ha confermato un normale sviluppo fetale e un battito cardiaco di 172 battiti al minuto.
Implicazioni e prospettive future
Nonostante si tratti di un risultato basato su un singolo caso, i dati dimostrano chiaramente la fattibilità di questa tecnologia e ne suggeriscono il potenziale trasformativo nel superare ostacoli di lunga data nella medicina riproduttiva.
Questo successo segna un notevole passo avanti, evidenziando come la microfluidica guidata dall'IA possa ampliare significativamente i confini dell'assistenza alla fertilità, ridando speranza a pazienti precedentemente considerati con infertilità non trattabile.
Attualmente, sono in corso studi clinici più ampi per valutare in modo completo la riproducibilità, l'efficacia e i risultati clinici su popolazioni di pazienti più vaste.
Fonti:
The Lancet - First clinical pregnancy following AI-based microfluidic sperm detection and recovery in non-obstructive azoospermia
