Un’équipe di scienziati del Columbia University Fertility Center di New York ha reso possibile una gravidanza attesa da 19 anni, grazie a una combinazione senza precedenti di intelligenza artificiale, imaging avanzato e robotica micrometrica.
Il risultato, pubblicato su The Lancet, segna una svolta nella cura dell’infertilità maschile grave, in particolare nei casi di azoospermia, quando il numero di spermatozoi è talmente basso da renderne impossibile il recupero con le tecniche tradizionali.
Il metodo Star: una caccia allo spermatozoo impossibile
Il cuore dell’esperimento è il sistema Star (Sperm Tracking and Recovery), una piattaforma tecnologica che unisce microfluidica, intelligenza artificiale e robotica di precisione per identificare e recuperare gli spermatozoi vitali nascosti in campioni apparentemente sterili.
“Un campione di sperma può sembrare normale a occhio nudo, ma al microscopio può rivelare solo detriti cellulari, senza spermatozoi visibili”, spiega Zev Williams, direttore del centro e autore senior dello studio.
Il sistema Star, invece, scansiona il campione a una risoluzione altissima, acquisendo oltre 8 milioni di immagini in meno di un’ora.
L’intelligenza artificiale, addestrata su migliaia di esempi reali, analizza le immagini in tempo reale per riconoscere i rari spermatozoi vivi e mobili tra milioni di frammenti cellulari. Una volta individuati, un robot micromeccanico li cattura con estrema delicatezza, attraverso microcanali più sottili di un capello, per isolarli e conservarli o utilizzarli immediatamente per la fecondazione in vitro.
Dall’IA al laboratorio: come nasce una nuova vita
Nel caso clinico descritto, il sistema Star ha analizzato 2,5 milioni di immagini di un campione proveniente da un uomo di 39 anni con azoospermia. Dopo ore di elaborazione e selezione, il sistema ha identificato due spermatozoi vitali.
Quegli unici due sono bastati per creare due embrioni, uno dei quali ha portato all’inizio della gravidanza, coronando un percorso lungo quasi due decenni.
“Basta un solo spermatozoo sano per dare origine a un embrione”, sottolinea Williams. “Questa tecnologia dimostra che, anche nei casi più estremi, non bisogna rinunciare alla possibilità di una gravidanza biologica.”
L’intelligenza artificiale al servizio della fertilità
La chiave del successo è stata la capacità dell’intelligenza artificiale di riconoscere schemi microscopici invisibili all’occhio umano.
Ogni spermatozoo, anche se danneggiato o immobile, presenta una firma morfologica unica. L’algoritmo del sistema Star impara a distinguerla, evitando falsi positivi e individuando in modo affidabile gli spermatozoi vitali.
Il robot, a quel punto, interviene in frazioni di secondo, aspirando la cellula viva e trasferendola in un ambiente sterile dove può essere utilizzata per la fecondazione o crioconservata per tentativi futuri.
Questa combinazione di AI e robotica consente di superare i limiti biologici dell’occhio e della mano umana, rendendo possibile ciò che prima sembrava irraggiungibile.
Un successo dopo 19 anni di tentativi
La donna coinvolta nello studio, 37 anni, aveva affrontato 11 cicli di stimolazione ovarica e altrettanti tentativi di fecondazione assistita, senza successo. Solo grazie al sistema Star e ai due spermatozoi recuperati, è stato possibile creare embrioni vitali.
Il risultato è ancora preliminare, ma rappresenta una prova concreta di fattibilità clinica. Gli scienziati stanno già avviando nuovi studi per verificare l’efficacia e la sicurezza del metodo su un campione più ampio di pazienti.
Oltre la medicina riproduttiva: un cambio di paradigma
La tecnologia sviluppata al Columbia University Fertility Center dimostra come l’intelligenza artificiale e la robotica possano collaborare per risolvere problemi biologici complessi, agendo su scala cellulare.
Si tratta di un passo decisivo non solo per la fertilità, ma per tutto il campo della biotecnologia applicata alla medicina personalizzata, dove la precisione e la velocità dei sistemi automatici diventano strumenti indispensabili per ampliare le possibilità di cura.
Il sistema Star potrebbe essere adattato in futuro per selezionare ovociti, cellule staminali o altre cellule rare, rendendo più efficaci i trattamenti di rigenerazione tissutale e le terapie genetiche.
La nascita di una nuova era per la fertilità assistita
L’obiettivo dei ricercatori è chiaro: ridurre al minimo l’invasività e aumentare le probabilità di successo nei trattamenti per coppie con infertilità maschile.
Secondo Williams, la combinazione tra AI e robotica “potrebbe rendere la fecondazione assistita più accessibile, sicura e personalizzata”.
Se gli studi clinici confermeranno i risultati, la tecnologia Star diventerà presto un alleato indispensabile nei centri di fertilità di tutto il mondo, rivoluzionando il modo in cui la medicina affronta i casi più complessi di infertilità.
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