Publié le 2025-11-11 13:46:00. Une équipe de l’Université Columbia a annoncé une première médicale : une grossesse obtenue grâce à un système d’intelligence artificielle capable de détecter des spermatozoïdes extrêmement rares, ouvrant de nouvelles perspectives pour les couples confrontés à l’infertilité masculine.
- Un système d’IA, baptisé STAR, a permis de localiser 44 spermatozoïdes dans un échantillon où une recherche manuelle avait échoué.
- Cette avancée offre une alternative non invasive aux méthodes d’extraction de sperme souvent complexes et douloureuses.
- La première grossesse clinique obtenue grâce à STAR est celle d’un couple ayant connu 19 années d’infertilité.
L’infertilité masculine, touchant jusqu’à 40% des couples, est souvent liée à une absence ou une très faible concentration de spermatozoïdes dans l’éjaculat, conditions connues sous les noms d’azoospermie et de cryptozoospermie. Ces situations représentent 10 à 15% des cas d’infertilité masculine et, jusqu’à présent, les solutions étaient limitées : recours à un don de sperme, adoption, ou des procédures invasives et coûteuses.
Le système STAR (Sperm Tracking and Recovery, soit suivi et récupération des spermatozoïdes) développé par l’équipe du Dr Zev Williams, directeur du Columbia University Fertility Center, combine l’apprentissage profond et la microfluidique de précision. L’idée de base, explique le Dr Williams, s’inspire de l’astrophysique :
« Si l’IA peut identifier de nouvelles étoiles parmi des milliards, pourquoi ne pas l’appliquer à la recherche de spermatozoïdes dans un échantillon ? »
Dr Zev Williams, directeur du Columbia University Fertility Center
Les spermatozoïdes étant les plus petites cellules du corps, leur détection manuelle est particulièrement difficile, surtout en présence de débris cellulaires.
STAR analyse en continu le flux d’échantillons de sperme à une vitesse de 300 images par seconde, numérisant et traitant jusqu’à 1,1 million d’images par heure – certains rapports évoquent même plus de 8 millions d’images en moins d’une heure. Le système utilise un modèle de détection d’objets entraîné sur des images de spermatozoïdes annotées, prédisant en temps réel leur emplacement. Pour éviter les erreurs, une identification est confirmée seulement si l’objet est reconnu comme un spermatozoïde sur au moins trois images consécutives.
Lors d’un test, STAR a localisé 44 spermatozoïdes en une heure dans un échantillon où les embryologistes avaient effectué une recherche manuelle infructueuse pendant deux jours. Le système peut ensuite contrôler le flux de l’échantillon pour isoler ces spermatozoïdes, permettant leur récupération par des spécialistes de l’insémination.
La première grossesse clinique obtenue grâce à STAR est celle d’un couple de New York confronté à l’infertilité depuis 19 ans. Le partenaire masculin, âgé de 39 ans, avait déjà subi plusieurs recherches manuelles infructueuses et deux interventions chirurgicales pour tenter d’extraire du sperme. Après traitement d’un échantillon de 3,5 ml avec STAR (une analyse manuelle préalable n’ayant détecté aucun spermatozoïde), l’IA a analysé 2,5 millions d’images en deux heures et a identifié sept spermatozoïdes. Deux d’entre eux, mobiles, ont été utilisés pour féconder des ovules, donnant naissance à deux embryons. Treize jours après le transfert, la patiente a obtenu un premier test de grossesse positif, confirmé par la suite.
Selon ses concepteurs, STAR représente une alternative automatisée et non invasive, offrant « un espoir aux patients souffrant d’infertilité auparavant incurable ». Comme le souligne le Dr Williams dans une publication dans la revue The Lancet annonçant cette avancée, l’IA permet de révéler des éléments qui étaient jusqu’à présent « invisibles ». Plus d’informations sur le système STAR sont disponibles sur le site de Columbia Doctors.
Pour illustrer le fonctionnement de STAR, on peut le comparer à un détecteur de métaux ultra-rapide et microscopique. Alors que les techniciens doivent passer au crible un échantillon de sperme à la main, essayant de distinguer un spermatozoïde d’autres cellules, l’IA scanne rapidement l’échantillon et identifie les spermatozoïdes avec précision, tout en disposant d’un mécanisme pour les isoler en temps réel.