IA da Universidade de Columbia localiza espermatozoides em homens com azoospermia para viabilizar paternidade biológica

A Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, desenvolveu o sistema Star (Rastreamento e Recuperação de Espermatozoides), uma tecnologia baseada em inteligência artificial capaz de localizar espermatozoides em homens com azoospermia, condição em que há pouca ou nenhuma presença de células reprodutivas no líquido ejaculado. A inovação permite a paternidade biológica para indivíduos que anteriormente eram informados sobre a impossibilidade de conceber.

O funcionamento do sistema foi inspirado em algoritmos de aprendizado de máquina utilizados na astronomia para identificar novas estrelas em vastos conjuntos de dados. Zev Williams, diretor do Centro de Fertilidade da instituição, adaptou essa lógica para a medicina reprodutiva. A técnica utiliza chips microfluídicos — polímeros ou vidros com canais finos como fios de cabelo — por onde a amostra de sêmen flui. Um dispositivo de imagem captura 300 fotos por segundo, e a IA analisa essas imagens em tempo real para distinguir espermatozoides raros de detritos e fragmentos celulares.

Uma vez detectada a célula, um sistema robótico a extrai em milissegundos, isolando-a em uma gota minúscula de fluido. Segundo Williams, o método atingiu 100% de sensibilidade, sendo capaz de encontrar um único espermatozoide na amostra. Em testes comparativos, a tecnologia Star localizou 40 vezes mais espermatozoides do que a busca manual realizada por técnicos especializados.

A eficácia do sistema é evidenciada por casos concretos. No final do ano passado, nasceu o primeiro bebê concebido via Star, fruto de um casal que enfrentava a infertilidade há quase duas décadas. Atualmente, a tecnologia é usada regularmente no centro de fertilidade de Columbia, com uma lista de espera de centenas de pessoas. Entre os últimos 175 pacientes, a equipe encontrou espermatozoides em quase 30% dos casos.

Um exemplo recente envolve Samuel, diagnosticado com a síndrome de Klinefelter — condição genética caracterizada por um cromossomo X extra que frequentemente causa azoospermia. Após nove meses de terapia hormonal e uma cirurgia de extração testicular, o material foi processado pelo sistema Star, que isolou oito espermatozoides. Apenas um desses gametas resultou em um blastocisto, levando à gravidez de sua esposa, Penelope. O nascimento do bebê está previsto para o final de julho.

A azoospermia afeta 1% de todos os homens e contribui para a infertilidade masculina, que é fator em até 50% dos casos de dificuldade reprodutiva global. Estima-se que uma em cada seis pessoas em idade reprodutiva enfrente problemas para engravidar ao menos uma vez.

Além do sistema Star, a IA tem sido aplicada em outras etapas da fertilização in vitro (FIV), como no cálculo personalizado de dosagens de hormônio gonadotrofina durante a estimulação ovariana e na seleção de embriões e gametas via aprendizado profundo.

Apesar dos avanços, a comunidade científica alerta para a necessidade de ensaios clínicos em larga escala para avaliar os resultados a longo prazo. Siobhan Quenby, professora de obstetrícia da Universidade de Warwick, ressalta que, embora a combinação de engenharia e IA seja promissora para a subfertilidade masculina grave, é preciso cautela para evitar promessas exageradas a casais vulneráveis. Questões sobre a confidencialidade de dados médicos e a responsabilidade legal sobre a tecnologia também permanecem como pontos de debate.