Un algoritmo da vida: el primer embarazo logrado con espermatozoides recuperados por inteligencia artificial
Un sistema de microfluídica y aprendizaje profundo ha permitido un embarazo en un caso extremo de infertilidad masculina. El avance, publicado en la revista médica The Lancet, inaugura una nueva era en la medicina reproductiva.
Por Enrique Coperías
Imagen futurista de un sistema de inteligencia artificial asiste a un embriólogo en un laboratorio de fecundación in vitro. La tecnología STAR, descrita en The Lancet, ha permitido por primera vez recuperar espermatozoides en un caso de azoospermia y lograr un embarazo clínico con ayuda de la IA. Imagen generada con DALL-E
Por primera vez, una pareja que fue diagnosticadas hace casi dos décadas de infertilidad ha logrado un embarazo gracias a un sistema de inteligencia artificial capaz de localizar y aislar los escasos espermatozoides presentes en muestras que antes se consideraban completamente estériles.
El hito, alcanzado en el Centro de Fertilidad de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, y publicado en la revista médica The Lancet, marca, según los autores, un punto de inflexión en el tratamiento de la infertilidad masculina más grave y abre la puerta a una nueva era en la medicina reproductiva.
El protagonista tecnológico de esta historia se llama STAR, siglas en inglés de Sperm Tracking and Recovery (rastreo y recuperación de esperma). Se trata de una plataforma microfluídica guiada por inteligencia artificial (IA) que puede analizar millones de imágenes por hora para detectar, en tiempo real, los raros espermatozoides que aún pueden hallarse en muestras clasificadas como azoospérmicas, es decir, sin presencia visible de esperma.
En este caso, el sistema no solo identificó siete células viables donde antes se creía que no había ninguna, sino que permitió fecundar dos óvulos y conseguir un embarazo clínico confirmado por ecografía.
La infertilidad masculina y el reto de la azoospermia
Hasta un 40% de los casos de infertilidad tienen origen masculino, y dentro de ellos, entre un 10% y un 15% se deben a azoospermia o criptozoospermia, condiciones en las que el semen carece por completo de espermatozoides o contiene cantidades ínfimas. Las alternativas tradicionales en estos casos médicos suelen ser invasivas, frustrantes y emocionalmente devastadoras.
La extracción testicular de esperma o las búsquedas manuales al microscopio son procedimientos laboriosos y con frecuencia infructuosos. Cuando no se obtiene material viable, los médicos suelen recomendar el uso de semen de donante o la adopción.
🗣️ «Una muestra de semen puede parecer totalmente normal, pero cuando la observas al microscopio descubres simplemente un mar de desechos celulares, sin ningún espermatozoide visible —explica Zev Williams, director del Centro de Fertilidad de Columbia y autor principal del estudio. Y añade—: A muchas parejas con infertilidad de origen masculino se les dice que tienen pocas posibilidades de tener un hijo biológico».
Cartucho Fusion DTx de un solo uso empleado en el sistema STAR, desarrollado por la Universidad de Columbia para la detección y recuperación automatizada de espermatozoides mediante inteligencia artificial. Cortesía: Suryawanshi, Hemant et al. / THe Lancet
Basta contar con uno para engendrar un bebé
En palabras de Williams, «solo se necesita un espermatozoide sano para crear un embrión». Y nos recuerda que la magnitud del hallazgo en un contexto donde la esperanza suele agotarse tras años de tratamientos fallidos.
«Durante décadas, el campo de la reproducción humana realmente se ha enfrentado a un gran desafío para encontrar una mejor manera de identificar y recuperar células espermáticas viables en hombres con recuentos de esperma extremadamente bajos», reconoce Williams. La motivación detrás de STAR fue precisamente superar ese obstáculo con una herramienta que combinara velocidad, precisión y mínima intervención humana.
«Para muchas parejas, el diagnóstico de azoospermia equivale a una sentencia definitiv», explican los autores del estudio, liderados por Williams y Hemant Suryawanshi, profesor asistente de ciencias reproductivas en el Vagelos College of Physicians and Surgeons de Columbia. El objetivo de STAR, subrayan, «era precisamente romper esa barrera y ofrecer una alternativa no invasiva y automatizada que devolviera la posibilidad de paternidad biológica a hombres con casos considerados incurables».
Cómo funciona STAR: microfluídica, IA y precisión en tiempo real
El dispositivo combina tres elementos clave:
✅ Un sistema de imagen de alta velocidad.
✅ Un chip microfluídico de un solo uso
✅ Un modelo de detección visual basado en aprendizaje profundo.
Juntos permiten analizar el contenido de una muestra a razón de ¡1,1 millones de imágenes por hora! y procesar hasta 400 microlitros de fluido cada sesenta minutos.
El sistema se apoya en una versión personalizada del algoritmo YOLO (You Only Look Once), una red neuronal especializada en detectar objetos en imágenes en tiempo real. En lugar de buscar un espermatozoide en una sola instantánea, STAR rastrea su movimiento a lo largo de varios fotogramas consecutivos, confirmando su naturaleza biológica solo si la detección se repite al menos en tres de diez imágenes. Esta estrategia reduce los falsos positivos y permite distinguir un espermatozoide verdadero de partículas o artefactos ópticos.
Espermatozoides para una ICSI
Una vez identificada la célula, una válvula microfluídica la aísla en una diminuta cámara de apenas 300 nanolitros. Al finalizar el proceso, los espermatozoides recuperados se transfieren directamente al laboratorio de embriología para ser utilizados en una inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), una técnica que consiste en introducir manualmente un único espermatozoide en el interior de un óvulo.
«El desarrollo de STAR exigió un trabajo interdisciplinar sin precedentes —señala Suryawanshi, quien lideró el proyecto tecnológico. Y continúa —Nuestro equipo incluyó expertos en técnicas avanzadas de imagen, microfluídica y endocrinología reproductiva para abordar cada paso necesario para encontrar y aislar espermatozoides raro».
El diseño cerrado y desechable del sistema garantiza la esterilidad y elimina el riesgo de contaminación cruzada, mientras que el uso de inteligencia artificial acelera de forma drástica un proceso que antes requería horas de observación humana.
El caso clínico: diecinueve años de infertilidad, un embarazo inesperado
El estudio describe la aplicación clínica del sistema en una pareja que llevaba diecinueve años intentando concebir un bebé. El hombre, de 39 años, presentaba azoospermia no obstructiva, con testículos atróficos y sin alteraciones genéticas conocidas. Había pasado por múltiples intervenciones, incluídas dos extracciones testiculares, con resultados prácticamente nulos.
Su pareja, de 37 años, mostraba una reserva ovárica extremadamente baja y había atravesado por diecinueve ciclos de estimulación y recuperación de óvulos en distintos centros de fertilidad, sin lograr un solo embarazo viable.
La muestra analizada, de 3,5 mililitros de semen, fue inicialmente examinada de forma manual sin encontrar ningún espermatozoide. Cuando se procesó con STAR, la historia cambió: tras dos horas de análisis y 2,5 millones de imágenes capturadas, el sistema detectó siete espermatozoides —dos móviles y cinco inmóviles—.
Los dos móviles se utilizaron para fecundar dos óvulos —uno recién obtenido y otro previamente congelado—, ambos de los cuales se desarrollaron en embriones de fase temprana. Los embriones fueron transferidos al útero tres días después.
Treces días más tarde, la paciente obtuvo su primera prueba de embarazo positiva, confirmada después mediante ecografía con un embrión de desarrollo normal y un latido de 172 pulsaciones por minuto. Era el primer embarazo clínico documentado con esperma recuperado mediante un sistema de inteligencia artificial y microfluídica.
El sistema STAR captura imágenes en contraste de fases en tiempo real y a cámara lenta. Esta tecnología permite detectar y aislar espermatozoides en muestras clasificadas como azoospérmicas con una precisión sin precedentes. Cortesía: Suryawanshi, Hemant et al. / THe Lancet
Un avance con potencial transformador en la medicina reproductiva
Aunque se trata de un solo caso, el éxito tiene un profundo significado simbólico y médico. Según los investigadores, STAR podría ofrecer una solución segura y reproducible para miles de parejas afectadas por infertilidad masculina grave.
«Demostramos la viabilidad de una tecnología capaz de detectar espermatozoides invisibles al ojo humano y de hacerlo de manera automatizada, rápida y estéril», señalan los autores en The Lancet. Ensayos clínicos más amplios están ya en marcha para evaluar su eficacia en distintas poblaciones de pacientes.
El sistema, además, podría reducir los costes y riesgos asociados a los métodos actuales. Las técnicas de extracción testicular requieren anestesia, incisiones quirúrgicas y personal altamente especializado. En contraste, STAR es un proceso completamente no invasivo, que trabaja con muestras de semen y elimina la necesidad de repetir biopsias dolorosas.
La inteligencia artificial entra de lleno en los laboratorios de fertilidad
La integración de algoritmos de visión artificial en los laboratorios de reproducción asistida no es nueva, pero su aplicación directa en la recuperación celular sí marca un salto cualitativo.
Hasta ahora, la IA se había utilizado sobre todo para evaluar la morfología embrionaria y predecir la viabilidad de los óvulos. STAR da un paso más al intervenir en la fase más precoz del proceso: encontrar al espermatozoide en sí mismo.
El sistema funciona como un ojo incansable capaz de procesar más de un millón de imágenes por hora, algo imposible para un ser humano. La combinación con microfluídica —una tecnología que manipula fluidos a escala microscópica— permite además aislar físicamente las células detectadas sin manipulación manual. Todo ocurre dentro de un circuito cerrado, en condiciones controladas y sin exposición al entorno.
La técnica de microinyección intracitoplasmática (ICSI) es actualmente la forma más utilizada de fecundación in vitro. Consiste en introducir un único espermatozoide dentro del óvulo mediante una microaguja, a diferencia de la fecundación clásica, donde miles de espermatozoides compiten por alcanzar el óvulo.
Más allá del laboratorio: esperanza para miles de parejas
El caso de Columbia tiene también un componente humano potente. La pareja protagonista, tras casi veinte años de tratamientos fallidos, se encontraba al borde de abandonar su búsqueda de un embarazo biológico.
La inteligencia artificial, en este contexto, no reemplazó al médico ni al embriólogo: se convirtió en una herramienta que amplió su capacidad de ver lo invisible.
Para Williams, el avance simboliza una nueva frontera en la medicina reproductiva. «Durante décadas, hemos centrado la innovación en los óvulos y los embriones. Este trabajo demuestra que la inteligencia artificial puede ofrecernos una vía completamente nueva para abordar la infertilidad masculina», afirmó en la presentación del estudio.
Futuro de la fertilidad asistida con IA
Los autores reconocen que el hallazgo es aún preliminar y que se necesitan estudios con cohortes más amplias para confirmar la reproducibilidad de los resultados. Sin embargo, el caso inaugural de STAR deja entrever un futuro en el que la IA no solo ayude a seleccionar embriones o a predecir ovulaciones, sino también a rescatar la posibilidad biológica de la paternidad para quienes creían haberla perdido.
La microfluídica y el aprendizaje profundo, dos tecnologías hasta ahora confinadas a los laboratorios de ingeniería y física, han encontrado así un nuevo escenario en el terreno más íntimo y humano: el deseo de tener un hijo.
En un momento en que la inteligencia artificial suscita debates sobre su papel en la sociedad, STAR ofrece una imagen distinta: la de una máquina que, literalmente, ayuda a dar vida.▪️
Información facilitada por el Columbia University Irving Medical Center
Fuente: Suryawanshi, Hemant et al. First clinical pregnancy following AI-based microfluidic sperm detection and recovery in non-obstructive azoospermia. The Lancet (2025). DOI: 10.1016/S0140-6736(25)01623-X
