Un metodo che sfrutta l'IA per scandagliare il liquido seminale umano a caccia di rari spermatozoi vitali ha dato luogo per la prima volta a una gravidanza in una coppia in cui l'uomo era affetto da una grave forma di infertilità.
Il sistema si chiama STAR (Sperm Tracking and Recovery) ed è una piattaforma microfluidica, cioè un circuito che permette di esaminare velocemente e con altissima precisione un fluido: in questo caso, lo sperma di uomini affetti da una condizione che comporta la presenza di rarissimi esemplari di spermatozoi idonei a fecondare una cellula uovo.
STAR era già stato presentato mesi fa, ma ora ha permesso di avviare una gravidanza sana, come racconta un articolo pubblicato sul Lancet.. Una ricerca ai limiti dell'impossibile. Circa il 40% delle diagnosi di infertilità di coppia è attribuibile al fattore maschile, cioè a una qualità anomala del seme. STAR è una piattaforma automatizzata e non invasiva sviluppata dagli scienziati della Columbia University (Stati Uniti): è stata pensata per espandere le possibilità di paternità biologica negli uomini con una diagnosi di infertilità maschile dovuta a criptozoospermia, una concentrazione molto bassa di spermatozoi nel liquido seminale, inferiore a 100.000 spermatozoi per millilitro di fluido.
Per avere un riferimento, l'OMS considera "sana" una concentrazione di spermatozoi uguale o superiore a 15 milioni di esemplari per millilitro. Il numero di cellule maschili in pazienti con criptozoospermia è talmente ridotto, da far spesso ipotizzare per questi pazienti, erroneamente, una diagnosi di azoospermia, cioè di totale assenza di spermatozoi.. La strada finora: esami invasivi e talvolta dannosi. Fino a oggi, la ricerca di rari spermatozoi sfruttabili ai fini della riproduzione in pazienti con gravi forme di infertilità maschile ha richiesto interventi chirurgici invasivi per prelevare il liquido seminale direttamente dai testicoli, una procedura che può causare infiammazione e problemi vascolari localizzati. Le analisi dei campioni devono inoltre essere eseguite in centri specializzati, con tecniche lente, molto costose e affidate all'esperienza e alla manualità dei tecnici, che possono però finire per danneggiare i pochi spermatozoi sani.. Un aiuto dall'IA. STAR è costituito da un sistema di imaging ad alta velocità che può acquisire anche 8 milioni di immagini in un'ora, da un chip microfluidico (cioè una piattaforma che guida il movimento del liquido seminale attraverso microcanali dello spessore di un capello) e da un modello di rilevamento degli spermatozoi basato sull'apprendimento automatico. Queste componenti permettono di analizzare in tempo reale e in modo continuo campioni di sperma, e isolare i rari spermatozoi anche in fluidi inizialmente classificati come azoospermici, cioè del tutto privi di cellule sessuali maschili.
Una volta che il chip ha isolato una porzione di liquido in cui viene riconosciuta la presenza di uno spermatozoo, nel giro di pochi millisecondi un micro-robot rimuove quella singola cellula, così che possa essere usata per la creazione di un embrione (o congelata per un uso futuro).. La prima gravidanza con questo metodo. La piattaforma è stata testata su un paziente che con la compagna aveva affrontato cure contro l'infertilità per quasi 20 anni, inclusi molti tentativi di fecondazione assistita preceduti da due procedure chirurgiche di estrazione degli spermatozoi e diverse analisi manuali del liquido seminale, il tutto senza successo.
STAR ha analizzato 3,5 millilitri di sperma del paziente ricavando 2,5 milioni di immagini in due ore, e identificando 2 spermatozoi utilizzabili. Le cellule sono state utilizzate per creare due embrioni, uno dei quali ha dato luogo a una gravidanza (in corso ma ormai affidata alle cure ostetriche). . Sono in corso studi clinici per valutare la fattibilità dell'approccio su una più vasta popolazione di pazienti, ma la speranza è che la piattaforma possa offrire a pazienti che vedevano precluse le possibilità di diventare padri biologici una chance di riprodursi. Perché, come ha spiegato Zev Williams, Direttore del Centro per la Fertilità della Columbia University: «Occorre soltanto uno spermatozoo sano per creare un embrione»..
