Quando Samuel recebeu o diagnóstico de azoospermia — condição em que o homem produz pouco ou nenhum espermatozoide — ouviu o que muitos casais temem: a chance de ter um filho biológico parecia remota. Meses depois, uma tecnologia movida por inteligência artificial encontrou oito espermatozoides onde especialistas não haviam localizado nenhum. Um deles deu origem a um embrião. Hoje, a mulher dele está grávida.

O caso se tornou símbolo do potencial do Star (Sperm Track and Recovery, ou Rastreamento e Recuperação de Espermatozoides), sistema desenvolvido pela Universidade Columbia para localizar espermatozoides extremamente raros em amostras consideradas, à primeira vista, vazias.

A azoospermia afeta cerca de 1% dos homens e está presente em aproximadamente 10% dos casos de infertilidade masculina. No conjunto, a infertilidade masculina contribui para até metade dos casos de dificuldade para engravidar, problema que atinge cerca de uma em cada seis pessoas em idade reprodutiva ao menos uma vez na vida.

O desafio clínico é enorme. Enquanto uma amostra comum de sêmen contém dezenas de milhões de espermatozoides por mililitro, em casos graves pode existir apenas um único espermatozoide em toda a amostra — ou nenhum.

“Você está tentando encontrar aquele espermatozoide realmente raro em um mar de detritos e fragmentos celulares”, afirma Zev Williams, diretor do Centro de Fertilidade da Universidade Columbia.

A ideia surgiu em 2020, quando Williams leu sobre o uso de inteligência artificial para identificar novas estrelas no céu.

“A imagem do céu lembrava muito o que estamos procurando e o que vemos em homens que são informados de que não têm espermatozoides”, disse à rede BBC.

A partir dessa analogia, nasceu o Star, sistema que combina inteligência artificial, imagem de alta potência, chips microfluídicos e robótica.

Na prática, a amostra passa por canais microscópicos finos como um fio de cabelo humano. O sistema registra 300 imagens por segundo, enquanto um algoritmo de aprendizado de máquina analisa cada quadro em tempo real para detectar espermatozoides escondidos entre fragmentos celulares. Ao localizar uma célula viável, um braço robótico a separa em milissegundos.

— A robótica no chip microfluídico separa aquela minúscula parte do fluido que contém o espermatozoide — explica Williams. — No fim, você fica com um tubo cheio de líquido seminal, mas sem nenhum espermatozoide nele, e uma gotícula minúscula que contém o espermatozoide.