Investigadores de la Universidad Tecnológica de Sídney (UTS) desarrollaron una herramienta de IA para identificar espermatozoides en hombres con infertilidad grave de forma más rápida y precisa que los profesionales médicos.
El estudio se presentó en la 39ª reunión anual de la Sociedad Europea de Reproducción Humana y Embriología (ESHRE). El equipo de investigación demostró una IA que podría ayudar a los hombres con esperma limitado a engendrar hijos biológicos.
En la actualidad, estos pacientes deben someterse a un procedimiento para extirparles una parte de los testículos, de donde los embriólogos extraen manualmente el esperma. A continuación, estos espermatozoides se utilizan para fecundar los óvulos de la pareja mediante un tratamiento de inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).
El proceso actual es laborioso y lento, a menudo dura hasta 6 horas y puede provocar fatiga, lo que repercute en la precisión de la identificación del esperma.
El proceso tiene un alto índice de fracaso y a menudo hay que repetirlo.
El estudio, dirigido por el profesor Majid Warkiani, de la Escuela de Ingeniería Biomédica de la UTS, presenta una herramienta de IA conocida como SpermSearch, que acelera este agotador proceso.
El autor principal, Dale Goss, candidato a doctor, declaró que "esta herramienta tiene la capacidad de aumentar las posibilidades de engendrar hijos biológicos a pacientes que tienen muy pocas posibilidades."
Y añadió: "El algoritmo mejora planteamientos anticuados que no se han actualizado en décadas. Garantizará la rápida identificación del esperma en las muestras, lo que no solo aumentará las posibilidades de que una pareja conciba sus propios hijos biológicos, sino que también reducirá el estrés del esperma y aumentará la eficiencia en el laboratorio."
Cómo funciona
Los investigadores destacaron que aproximadamente 1% de todos los hombres, alrededor de 5% de las parejas que buscan tratamiento de fertilidad, padecen azoospermia no obstructiva (NOA), una forma grave de infertilidad caracterizada por la ausencia de espermatozoides en el semen.
En la actualidad, los embriólogos identifican los espermatozoides para la ICSI desmenuzando minuciosamente muestras de tejido y separándolas con pinzas o agujas finas. Los espermatozoides presentes se liberan en un líquido especialmente preparado, se colocan en una placa de Petri y se analizan al microscopio. El proceso es difícil debido a la contaminación por otras células y partículas, y si el embriólogo no detecta el espermatozoide, las tasas de éxito disminuyen.
La herramienta SpermSearch, basada en IA, está diseñada para acelerar este proceso. El equipo entrenó el algoritmo de IA utilizando miles de imágenes de microscopio con espermatozoides etiquetados. La herramienta aprendió a identificar el aspecto de los espermatozoides mediante el análisis de imágenes.
Para las pruebas, el equipo utilizó muestras de esperma sano y de tejido testicular de siete pacientes diagnosticados de NOA.
Estos pacientes, de edades comprendidas entre 36 y 55 años, se habían sometido previamente a una recuperación quirúrgica de esperma en la clínica y habían donado tejido sobrante que se preparó para la recuperación de esperma pero no se utilizó.
A continuación, el sistema de IA se enfrentó a un embriólogo en una prueba de tiempo para la identificación y precisión de los espermatozoides. La IA identificó espermatozoides en cada zona de gota visualizada en menos de una milésima parte del tiempo empleado por un embriólogo. Encontró 60 espermatozoides más y fue 5% más preciso que el embriólogo por área de gota visible.
Sin embargo, los investigadores advirtieron de que su estudio se basa en una prueba de concepto y que es necesario un ensayo clínico para garantizar la eficacia y el rendimiento de la técnica en la detección de espermatozoides.
Carlos Calhaz-Jorge, catedrático y presidente de la ESHRE, que no ha participado en el estudio, ha declarado: "Para los hombres diagnosticados de azoospermia no obstructiva, la ICSI con espermatozoides extraídos de los testículos es la única posibilidad realista de tener hijos biológicos. Se trata de un estudio preliminar sobre el uso de la IA para encontrar espermatozoides sanos en hombres con este tipo de infertilidad. Encontrar espermatozoides sanos al microscopio en fragmentos de biopsias testiculares puede ser un proceso arduo. La perspectiva de utilizar la IA para que el proceso sea más rápido y preciso es muy interesante. Necesitamos más investigación para aprovechar estos resultados".
El papel de la IA en la medicina está bien establecido, pero en los últimos dos meses hemos sido testigos de una amplia gama de estudios muy prometedores.
Por ejemplo, la IA es mejora de las imágenes de resonancia magnéticaayudar a los dentistas desarrollar coronas dentales, detección de enfermedades de la retina en lactantes, detección de cardiopatías a partir de ECGy acelerar el descubrimiento de fármacos.
Aunque todas estas aplicaciones deben someterse a ensayos clínicos exhaustivos, es seguro que la IA desempeñará un papel central en la medicina del futuro.
