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La IA está encontrando espermatozoides donde los médicos no podían
Una nueva tecnología podría facilitar que los hombres con recuentos extremadamente bajos tengan hijos biológicos
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NUEVA YORK.- La parte más difícil del trabajo de Zev Williams como médico especialista en fertilidad es decirle a un hombre: “No vas a ser padre”.
La infertilidad masculina contribuye hasta en el 40% de todos los casos de infertilidad en todo el mundo. Si bien una muestra de semen típica contiene cientos de millones de espermatozoides, los hombres con azoospermia, que afecta a alrededor del 10% de todos los hombres infértiles, tienen cero o muy pocos espermatozoides en una muestra.
Algunos casos se conocen como obstructivos, en los que una obstrucción corregible impide que los espermatozoides lleguen al semen. Otros casos son no obstructivos, donde la maquinaria biológica para generar espermatozoides está rota y las posibilidades de engendrar hijos se desploman.
“Ese es realmente uno de los diagnósticos más desgarradores, devastadores y sorprendentes que se le pueden dar a los pacientes”, dijo Williams, director del Centro de Fertilidad de la Universidad de Columbia.
Últimamente, sin embargo, está compartiendo noticias alentadoras con padres esperanzados. Para los hombres con recuentos de espermatozoides extraordinariamente bajos que fueron considerados azoospérmicos, a veces tienen presentes varios espermatozoides “ocultos”. Analizar una muestra bajo un microscopio con el ojo humano a menudo pasa por alto estas células espermáticas individuales. Ahora, algunos de estos hombres se están beneficiando de una técnica novedosa desarrollada por Williams y su equipo en Columbia llamada sistema STAR.
De la misma manera que los astrónomos utilizan algoritmos de aprendizaje automático para descubrir nuevos objetos en el cielo nocturno, STAR (Sperm Tracking and Recovery, por sus siglas en inglés) utiliza Inteligencia Artificial (IA) para localizar espermatozoides difíciles de encontrar.
Las muestras de semen se introducen mediante una jeringa en un chip microfluídico del tamaño de un chicle, donde la muestra fluye a través de un canal más delgado que un cabello humano. A medida que pasa por el canal, una lente de aumento de alta potencia conectada a una cámara de alta velocidad toma unas 300 imágenes por segundo. Todo el equipo está conectado a una computadora, donde la IA evalúa rápidamente esas imágenes. Si la herramienta de IA detecta una célula espermática, le indica a la computadora que abra una pequeña válvula lateral en el canal microfluídico hacia la cual se captura la célula.
“Cuando miras a simple vista por la noche, puedes encontrar muchas estrellas”, dijo el médico. “Pero usar un telescopio revela muchísimas más. Eso es lo que está haciendo esto. Nos está dando una capacidad que va más allá de lo que un humano es típicamente capaz de hacer”.
Los métodos habituales para encontrar células espermáticas en casos sospechosos de azoospermia implican buscar manualmente en el eyaculado bajo un microscopio. Es un trabajo tedioso. Escanear una sola muestra puede llevar unas ocho horas completas, y los técnicos a veces no pueden encontrar espermatozoides, incluso si están presentes. Eso se debe a que el eyaculado contiene miles de millones de restos celulares. Para los hombres con millones de espermatozoides en sus muestras, eso no es un problema. Pero para los hombres cuyas muestras pueden tener tan solo dos o tres células espermáticas, encontrarlas dentro de ese desorden celular es una tarea imposible.
Los urólogos podrían dar un paso adicional y solicitar un procedimiento ambulatorio llamado micro-TESE para abrir el escroto y mirar en los túbulos seminíferos de los testículos, donde se crean los espermatozoides, para ver si pueden localizar células espermáticas. A veces lo hacen. A veces no.
El sistema STAR, que llevó unos siete años de desarrollo, se lanzó oficialmente a finales de 2025 en el centro de fertilidad de Columbia. Un artículo coescrito por Williams y publicado en The Lancet en noviembre cuenta la historia de una pareja que experimentó 19 años de infertilidad. Se encontraron espermatozoides después de que la muestra del hombre de 39 años fuera procesada a través del sistema STAR, y esa pareja ahora tiene una niña.
En otro caso, la muestra de micro-TESE de un paciente fue examinada durante dos días sin encontrar espermatozoides. El sistema STAR, por otro lado, encontró 44 células espermáticas en esa misma muestra en una hora.
En 175 casos, el sistema STAR encontró y recuperó espermatozoides el 26% de las veces. A partir de ahí, se lleva a cabo el proceso normal de fertilización in vitro. Williams dijo que actualmente había un embarazo en curso que fue posible después de que STAR encontrara solo dos espermatozoides en la muestra de semen de un hombre.
Lo que el sistema STAR no puede solucionar son los casos de azoospermia en los que los hombres no tienen espermatozoides en absoluto, una preocupación que se volvió más frecuente durante la última década. Los investigadores están divididos sobre si los recuentos de espermatozoides están disminuyendo, ya que los hallazgos de un importante metaanálisis publicado en 2017 argumentaron que los recuentos de espermatozoides entre los hombres occidentales se habían reducido a la mitad durante un período de 40 años.
Shanna Swan, profesora de medicina ambiental y salud pública en la facultad de medicina Mount Sinai en la ciudad de Nueva York y coautora de ese estudio, argumentó que si la tendencia continúa, la mayoría de las parejas podrían requerir reproducción asistida a mediados de siglo. “Spermaxxing” es ahora un término de moda en la comunidad de bienestar en línea. Otros estudios, como uno publicado por urólogos de la Clínica Cleveland en 2025, no encontraron cambios en las concentraciones de espermatozoides entre hombres estadounidenses fértiles durante los últimos 50 años o más.
“La verdad puede estar todavía en algún punto intermedio, pero creo que cada vez más personas, yo incluido, están dispuestas a creer que hay un problema”, dijo Alexander Pastuszak, urólogo certificado y director ejecutivo y cofundador de Paterna Biosciences.
El año pasado, Paterna, con sede en Utah, afirmó que cultivó con éxito espermatozoides humanos en el laboratorio. Según Pastuszak, los científicos de la empresa tomaron células madre de tejido testicular (las células germinales destinadas a convertirse en espermatozoides) y añadieron una mezcla patentada de moléculas y productos químicos a una placa de Petri para inducir a esas células a convertirse en espermatozoides completamente desarrollados. Terceros aún no duplicaron los resultados, que aún no se publicaron en una revista revisada por pares. Pero bien podría representar un hito en la biología reproductiva.
“Resuelve el problema de los hombres que no producen espermatozoides”, dijo Pastuszak. “Estos hombres todavía tienen todos los precursores de células germinales. Simplemente no producen espermatozoides de manera eficiente”.
Hasta que los espermatozoides cultivados en laboratorio estén disponibles, técnicas como el sistema STAR seguirán cubriendo las brechas. Actualmente solo está disponible en la Universidad de Columbia, con un equipo dedicado de expertos que opera tres sistemas. En última instancia, el objetivo es crear un sistema más automatizado que otros centros de fertilidad puedan utilizar.
“Con cero espermatozoides, efectivamente estás renunciando a la esperanza de un hijo biológico”, dijo. “Con un espermatozoide, podrías imaginar al niño, a los nietos, a los bisnietos. Es un momento tan profundo cuando encuentras y recuperas ese espermatozoide”.
Por Andrew Zaleski
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