Una retina artificial de nanopart¨ªculas devuelve la vista a ratas ciegas

Un grupo de investigadores del Instituto Italiano de Tecnolog¨ªa han desarrollado una nueva pr¨®tesis para la retina realizada a partir de nanopart¨ªculas biocompatibles del pol¨ªmero P3HT-NP que, inyectadas, han sido capaces de devolver la visi¨®n a ratas enfermas de retinosis pigmentaria, una enfermedad de la retina que hace perder al paciente la visi¨®n paulatinamente. Muy lejos a¨²n de alcanzar la fase de prueba con los humanos, para lo que a¨²n no hay fecha ni permisos, el equipo de investigadores considera esta una opci¨®n ¡°prometedora¡± y si, finalmente llegara a ser efectiva en humanos, evitar¨¢ la cirug¨ªa y complejidad tecnol¨®gica que requieren las actuales pr¨®tesis, que requieren la instalaci¨®n de electrodos en la corteza visual, que se encuentra en el enc¨¦falo, y que requiere de cables y gafas. La investigaci¨®n ha sido publicada por la revista Nature Nanotechnology en su edici¨®n de este lunes 29 de junio.

Los investigadores centran la efectividad de esta pr¨®tesis l¨ªquida en dos enfermedades en este momento, la retinosis pigmentaria, una enfermedad rara que tiene un ¨ªndice de afectaci¨®n reducido, y la degeneraci¨®n macular asociada a la edad (DMAE), una enfermedad m¨¢s com¨²n, hereditaria y que aparece principalmente a partir de los 60 a?os de edad. En ambos casos, se trata de enfermedades en las que la visi¨®n se pierde progresivamente. El neurocient¨ªfico Fabio Benfenati es uno de los tres investigadores principales de esta investigaci¨®n y es director del Centro de Neurociencia y Tecnolog¨ªa sin¨¢ptica del Instituto Italiano de Tecnolog¨ªa, radicado en G¨¦nova (Italia). Benfenati explica que las nanopart¨ªculas, de 300 nan¨®metros (300 veces inferior al di¨¢metro de un cabello), de P3HT-NP, ¡°ya exist¨ªan y son muy usadas en energ¨ªa solar por lo que est¨¢n disponible comercialmente. Nuestro descubrimiento ha sido aplicarlas como foto transductores en conexi¨®n con las neuronas¡±. Las ratas utilizadas en la investigaci¨®n sufr¨ªan de retinosis pigmentaria y las neuronas de su retina no reaccionaban a la luz. Al inyectarle una sola vez las nanopart¨ªculas en una soluci¨®n salina, estas se convert¨ªan en conductores de la luz que se convert¨ªan en impulso el¨¦ctrico en la neurona que volv¨ªa a realizar su funci¨®n y, con ello, devolv¨ªan la vista a la rata. Benfenati narra que la extraordinariamente peque?a dimensi¨®n de las nanopart¨ªculas del pol¨ªmero permite cubrir ¡°un 90% de la superficie de la retina, lo que permite una gran superficie visual¡±.

Benfenati cuenta desde G¨¦nova por correo electr¨®nico que ¡°este procedimiento es, sin duda, mucho m¨¢s barato y menos traum¨¢tico que una operaci¨®n retinal como las actuales¡±. La prueba con ratas no ha tenido lugar m¨¢s all¨¢ de ocho meses y, seg¨²n Benfenati, ¡°no hemos observado ninguna reducci¨®n en la concentraci¨®n de nanopart¨ªculas y en la mejora de visi¨®n en ese periodo. Prevemos que, dado el entorno aislado del ojo, la presencia de las nanopart¨ªculas y su efectividad pueden continuar incluso por m¨¢s tiempo¡±. La pr¨®xima fase ser¨¢ probar esta pr¨®tesis en cerdos. Benfenati no cree que pueda comenzar la experimentaci¨®n con humanos en el corto plazo y vislumbra un periodo de ¡°entre dos y cuatro a?os¡± para ello.

Conchi Lillo, profesora de la Facultad de Biolog¨ªa de la Universidad de Salamanca e investigadora en el Instituto de Neurociencias de Castilla y Le¨®n en patolog¨ªas degenerativas de retina ha realizado un an¨¢lisis preliminar de la investigaci¨®n a instancias de este diario. Lillo explica que, efectivamente, ¡°la ventaja del pol¨ªmero es que adem¨¢s de ser biocompatible y muy peque?o, es un semiconductor, por lo que tiene propiedades muy interesantes para la activaci¨®n de los fotorreceptores o el resto de las c¨¦lulas de la retina que se mantienen funcionales cuando se produce p¨¦rdida visual en distrofias retinianas¡±.

Por otro lado, Lillo considera que ¡°uno de los inconvenientes de los modelos animales como las ratas y los ratones es que no tienen m¨¢cula como tenemos los humanos ¨Cla zona de la retina donde se acumulan los conos, las c¨¦lulas que degeneran en DMAE¨C, por lo que, aunque el hecho de que este pol¨ªmero haya sido efectivo en este modelo animal es una muy buena noticia y un avance en la investigaci¨®n b¨¢sica biom¨¦dica para el uso de estas herramientas en visi¨®n, el funcionamiento fisiol¨®gico de la retina humana es algo diferente¡±. En cualquier caso, a falta de leer el art¨ªculo publicado definitivamente en Nature, Lillo piensa que ¡°de funcionar correctamente en retina humana, tanto el sistema de nanopart¨ªculas semiconductoras como la inyecci¨®n se podr¨ªa convertir en un buen sustituto de los semiconductores que se est¨¢n empleando en las retinas artificiales¡±.

Mattia Bramini es investigador del Istituto Italiano di Tecnolog¨ªa y, actualmente, investigador en la Universidad de Granada para los pr¨®ximos tres a?os gracias a al programa Marie Curie-Athenea3i. Bramini, responsable del an¨¢lisis microsc¨®pico de la interacci¨®n f¨ªsica entre la neurona y la retina, cuenta c¨®mo han comprobado la efectividad de esta nueva pr¨®tesis inyectada: ¡°Hemos utilizado tres m¨¦todos. En el primero, las ratas ciegas no mov¨ªan la pupila al recibir la luz, lo que s¨ª ocurr¨ªa con las ratas con la nueva pr¨®tesis. En segundo lugar, hay que saber que las ratas odian la luz. Utiliz¨¢bamos una caja cubierta y oscura en una mitad y abierta y con luz en la otra. Las ciegas se situaban en cualquier sitio pero las curadas se iban a la parte oscura. La electrofisiolog¨ªa ha sido el tercer m¨¦todo. Un electrodo en la retina de las ratas te indica si el ojo y su neurona en concreto tiene reacci¨®n el¨¦ctrica a la luz. En las ciegas no ocurre nada y en las curadas s¨ª aparec¨ªa esa se?al¡±, concluye Bramini.

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