L’AI non ha più confini e ora arriva anche nel campo riproduttivo, a aiutare coppie che desiderano diventare genitori, ma faticano ad avere figli, in modo “naturale”. Nel caso specifico l’intelligenza artificiale ha consentito di identificare e recuperare alcuni spermatozoi necessari ad avviare una gravidanza, di fatto procedendo con una fecondazione assistita dalla robotica. Il risultato, pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica The Lancet, rappresenta una svolta in questo ambito e apre la strada a nuove soluzioni per l’infertilità maschile.
La fecondazione assistita dall’AI
Nel caso specifico i protagonisti sono un uomo e una donna che da ben 19 anni tentavano di diventare genitori. Ora possono esserlo grazie all’AI. Proprio l’intelligenza artificiale, infatti, ha permesso di individuare nell’aspirante padre quegli spermatozoi necessari, ma rari. Il procedimento è avvenuto con un metodo chiamato STAR, acronimo di Sperm tracking and recovery. A metterlo a punto è stata la Columbia University Fertility Center di New York, dove un team diretto da Zev Williams e coordinato da Hemant Suryawanshi, ha cercato di risolvere il problema dell’infertilità dell’uomo, riuscendoci.
L’AI “a caccia di spermatozoi”
All’uomo, infatti, era stata diagnosticata una condizione di azoospermia, cioè una condizione in cui il liquido seminale contiene pochissimi o nessun spermatozoo. La sua situazione era comune a quella di molti altri, il cui campione di sperma può apparire normale. Analizzato al microscopio, invece, mostra quelli che sono considerati un “mare di detriti cellulari”, senza spermatozoi visibili. Finora in questi casi si parlava di infertilità severa, la cui unica soluzione era rappresentata da un delicato intervento chirurgico che prevede l’estrazione degli spermatozoi direttamente dai testicoli, in modo invasivo e senza garanzia di successo, a fronte invece di rischi di complicanze.
La svolta storica
“Il nostro team riunisce esperti in imaging avanzato, microfluidica ed endocrinologia riproduttiva per affrontare ogni passaggio necessario a trovare e isolare spermatozoi vitali”, ha spiegato invece Hemant Suryawanshi, primo autore dello studio. Proprio grazie a una serie di tecnologie di imaging ad altissima risoluzione e ad algoritmi di deep learning, i ricercatori hanno analizzato milioni di immagini di un campione di sperma in pochi minuti, individuando in modo automatico la presenza di spermatozoi vivi. A quel punto gli spermatozoi in questione sono stati estratti utilizzando un robot di altissima precisione, nell’arco di pochissimi secondi e guidato da un microchip dotato di canali più sottili di un capello. Il campione è risultato pronto per la fecondazione “artificiale” di un ovocita oppure per essere conservato a basse temperature per successivo impiego per altra gravidanza.
Analizzate milioni di immagini in pochi minuti
Il tutto si è svolto in un arco tempo temporale molto breve. Basti pensare che il sistema STAR ha potuto analizzare 2,5 milioni di immagini in circa due ore, identificando sette spermatozoi, dei quali con un’adeguata mobilità. Questi due sono quindi stati iniettati in altrettanti ovociti maturi, generando due embrioni, poi trasferiti nell’utero della donna. Dopo meno di due settimane, esattamente tredici giorni, la donna ha effettuato un test di gravidanza, risultato positivo. Dopo altre 8 settimane l’ecografia ha confermato l’avvio della gravidanza a lungo sognata.
Una gravidanza attesa per 19 anni
La coppia ha così potuto coronare il proprio sogno, osservando tramite l’ecografia il feto in fase di crescita, con tanto di battito cardiaco regolare. Per i due futuri genitori è stato emozionante, soprattutto alla luce del fatto che la ricerca di un figlio durava da quasi vent’anni. La donna, 37 anni, si era anche sottoposta a 11 cicli di stimolazione ovarica e a vari tentativi di fecondazione in vitro, sempre senza successo. Il partner, 39 anni, soffriva appunto di azoospermia non ostruttiva, con testicoli ipotrofici, ma livelli ormonali normali. “Basta un solo spermatozoo sano per creare un embrione. Questo risultato, anche se basato su un singolo caso, mostra la fattibilità e il potenziale di Star per dare una chance biologica a coppie che fino a oggi non ne avevano alcuna, ha confermato Zev Williams.
Nuove speranze per le coppie infertili
Il nuovo sistema e approccio offre nuove speranze per le molte coppie che soffrono di infertilità. In Italia si stima che rappresentino il 15% di quelle complessive. Le cause riguardano entrambi i partner in modo piuttosto equivalente: un terzo dei casi viene attribuito a cause maschili, un terzo a fattori femminili e il restante terzo a cause miste o non individuate. Negli ultimi anni la problematica, però, pare aumentata, tanto che sono aumentate anche le richieste di ricorso a fecondazione assistita.
Per gli italiani è un problema
Una ricerca, intitolata “Il fenomeno dell’infertilità: percezioni e vissuti degli italiani”, condotta dall’Istituto Piepoli e presentata durante il Congresso Nazionale 2024 della Società Italiana della Riproduzione (Sidr), ha confermato che gli italiani ritengono che il fenomeno non sia da sottovalutare. L’indagine indica, però, anche una scarsissima conoscenza delle soluzioni disponibili e la consapevolezza che spesso i costi rappresentano un’ulteriore barriera nell’accesso alle cure. Il 74% degli italiani che considera la fecondazione assistita come uno strumento utile, anche nel contrasto al calo demografico. L’AI potrebbe aggiungersi alle attuali soluzioni e ampliare le possibilità.