Nanopartículas contra la ceguera: estos implantes de retina pasan por Granada

La medicina y la tecnología son dos disciplinas científicas que se han desarrollado de la mano. La primera, y con más hincapié en las últimas décadas, ha bebido de los descubrimientos de la segunda curando enfermedades con tratamientos e implantes avanzadísimos imposibles siquiera de imaginar hace no mucho tiempo.

Estos implantes han permitido oír a personas sordas y caminar a personas con algunas minusvalías severas. Las últimas investigaciones en este campo tienen como objetivo recuperar la visión a personas invidentes o con bajo grado de visión empleando implantes cada vez menos invasivos, a costes muy bajos y, cómo no, de alta tecnología.

Dentro del Istituto Italiano di Tecnología (Instituto Italiano de Tecnología, en castellano) están trabajando en un nuevo proyecto en la línea de solucionar algunas patologías oculares de la retina con implantes que no requieran de complejas operaciones. Los últimos descubrimientos son realmente prometedores y se espera que la técnica pueda aplicarse a los humanos pronto.

Nanopartículas en la retina

"El proyecto nació como una investigación de terapias contra la neurodegeneración de la retina. Principalmente en dos patologías: degeneración macular y retinitis pigmentosa", nos ha contado Mattia Bramini, científico perteneciente al proyecto y que se encuentra en la actualidad en la Universidad de Granada.

Ojo @arteum en Unsplash Omicrono

"Arrancamos en 2013 cuando nos dimos cuenta que el material con el que estamos trabajando tenía una propiedad muy buena también con las neuronas y no solo en las placas solares". Haciendo referencia a la aplicación de nanopartículas de polímero conjugado que se aplican en algunas celdas de placas fotovoltaicas para la generación de electricidad.

"Vimos que la célula se llevaba muy bien con las nanopartículas. No había reacción ni inflamación y entonces empezaron a desarrollar un implante, una prótesis de verdad". Esta última técnica, ya probada y en fase de experimentation en cerdos, era "muy invasiva" para un potencial paciente y podría acarrear algunos problemas derivados de esa complejidad. "Planteamos entonces la posibilidad de crear partículas más pequeñas de implementación mucho menos compleja e inyectarlas en el ojo. Sin que sea necesario pasar por una anestesia o una cirugía".

Neurona sobre una capa de nanopartículas empleando un microscopio electrónico Istituto Italiano de Tecnologia Omicrono

El tamaño de las nanopartículas, asegura, es de unos 300 nanómetros (300 veces más pequeño que el diámetro de un cabello) y "este material, como hemos demostrado, ya lo podemos inyectar ofreciéndonos grandes ventajas". La primera de ellas, según nos explica Bramini, es que no necesita requiere de una cirugía como tal. Tan solo un pinchazo y posterior inyección directamente sobre el globo ocular. La segunda es que las nanopartículas pueden fluir a lo largo de la retina y no se quedan en un lugar fijo, ocupando todo el espacio disponible sin distinción. "Es especialmente positivo para las personas que tengan un daño más extenso, pues pueden solucionar una lesión más grande".

¿Cómo funciona?

"Estas nanopartículas son un polímero fotoactivable, una vez que reciben luz se excitan y, cuanto están en contacto con la membrana de la neurona, pasan esa excitación a la misma neurona. Sabemos que las neuronas funcionan con impulsos eléctricos y responden a esa carga que les pasa la nanopartícula".

Una retina sana 'convierte' la luz en impulso eléctrico para las neuronas retinianas. Lo que ha hecho el equipo de Mattia Bramini es sustituir esa función en una retina dañada por las nanopartículas que se comunicarán directamente con las neuronas retinianas. "Esos impulsos eléctricos recibidos por las neuronas de la retina pasan a la corteza visual del cerebro que es la que se encarga de crear la imagen".

Red neuronal sobre una capa de nanopartículas Istituto Italiano de Tecnologia Omicrono

Como es tecnología de sobra conocida por la industria de las energías renovables "contamos con la ventaja de que estas partículas son baratas de producir. Existen empresas por todo el mundo que las fabrican a diario". Salvan de esta forma uno de los principales escollos de las investigaciones médicas punteras: crear una industria que fabrique los elementos a buen precio.

"Una vez que lleguen al mercado clínico puede que el precio varíe por todas las medidas de esterilización, pero hablamos de precios muy asequibles". Al evitar también la cirugía compleja, se eliminan algunos costes hospitalarios asociados importantes.

El equipo científico ha logrado que ratones con retinitis pigmentosa vuelvan a ver. "Esta patología se da en concreto en los ratones igual que en los humanos. La degeneración macular tiene un funcionamiento muy similar, pero como no existen animales con esta patología no hemos podido probar. Aunque nuestras expectativas son muy positivas en este aspecto y esperamos que también podamos aplicar nanopartículas con éxito en esos casos".

Ojo humano @vansbumbeers en Unsplash Omicrono

"Con una sola inyección hemos visto que los ratones seguían viendo después de 8 meses. Es un tiempo muy largo, pero no sabemos la estabilidad del polímero a lo largo de los años". Para estudiar este caso emplearán en los próximos años modelos animales muy similares a los humanos, como es el caso del ojo del cerdo "que por tamaño y anatomía se parece mucho y allí podemos estudiar tiempos más largos".

También recalca que, de tratarse de un remedio temporal, el paciente tan solo tendría que someterse a otra inyección y no a un cambio de prótesis.

Aplicación en los humanos

"Si todo sale bien, las primeras pruebas en humanos serán dentro de entre dos y cuatro años. Hasta ahora, la experimentación se ha hecho en ratas y próximamente se comenzará con las pruebas en animales más complejos como el cerdo".

A partir de ese momento se abren dos caminos decisivos que pueden alargar o acortar el tiempo de aplicación en humanos. "Si todo sale bien, en pruebas con animales complejos podemos tardar dos años. En cambio, si hay algo que se complica nos podemos ir a cuatro años, no más".