El ojo, una máquina 'tuneable'

Si el ojo humano es una máquina, aunque sea casi perfecta, puede tratarse como tal y se ha demostrado ya que su manipulación es posible, no hay más que recordar las técnicas para eliminar o reducir la miopía o las ya ubicuas operaciones de cataratas, en las que se reemplaza el cristalino por una lente artificial. Ahora llega la siguiente oleada de la ingeniería del ojo, de la mano de la física, con el objetivo no solo de prescindir para siempre de muletas externas, como gafas y lentillas, sino también de conocer mucho mejor este órgano y el origen y desarrollo de sus patologías, que pueden terminar siendo tratadas de forma mínimamente invasiva. El ojo se puede tunear.

Esta nueva aproximación en los laboratorios a la óptica de visión viene de la mano de herramientas potentes, especialmente el láser de femtosegundos, de pulsos ultracortos, que permite obtener imágenes del interior del ojo (como la retina) sin afectar a las zonas intermedias. Dos fotones se combinan gracias a la intensa luz del láser para formar otro con el doble de energía y el doble de frecuencia. Se produce así una excitación muy localizada de moléculas que tiene la ventaja de proporcionar imágenes fluorescentes en tres dimensiones con alta resolución.

Para minimizar el daño ocular se usan inventos de la astronomía

Ahora se pueden ver los detalles celulares de las capas de la retina

En el ojo la ventaja es que la fluorescencia es natural, por lo que no hay que utilizar marcadores, lo que resultaría imposible en vivo, explica Pablo Artal, coorganizador del congreso Engineering the Eye, que se celebró recientemente en Benasque (Huesca). Sin embargo, hace falta enviar mucha luz y se obtiene muy poca de vuelta, lo que hace que sea necesario procesar las imágenes obtenidas y también dificulta su utilización en vivo, especialmente en la retina.

A pesar de ello, se suceden los experimentos, porque hay mucho interés y dinero disponible por las perspectivas de uso comercial. "Las gafas son una tecnología de hace muchos siglos. Todas las correcciones visuales se harán pronto con estas técnicas, serán reversibles y con gran seguridad", asegura Artal. "Se trata de mantener lo biológico, pero con las características deseadas", añade.

Un aspecto que necesita desarrollarse más es la seguridad del uso de este láser, de pulsos muy cortos pero intensos, en las personas. Se están estableciendo niveles y recomendaciones de seguridad que tienen que ser validados con la experiencia antes de que se pueda pensar en una aplicación masiva de estas técnicas.

Una forma de minimizar el daño la proporcionan las técnicas de óptica adaptativa, procedentes de la astronomía, que, al contrarrestar la deformación de la luz cuando atraviesa el ojo, permiten reducir la intensidad de los pulsos. El láser y la óptica adaptativa son la pareja indispensable. En conjunto permiten escrutar los detalles celulares de las diferentes capas de la retina -hasta llegar a las conocidas células especializadas llamadas conos y bastones sin las cuales no veríamos-.

El uruguayo Alfredo Dubra, de la Universidad de Rochester (EE UU), dirige el equipo que ha conseguido obtener las primeras imágenes en vivo de bastones, con el objetivo de que sirvan, en el futuro, para un diagnóstico precoz de patologías en la retina. "Aunque los tratamientos no están todavía, la posibilidad de ver las células que se quieren rescatar representa un primer paso básico en el proceso de restaurar la visión", explica. Con óptica adaptativa, Dubra ha logrado alcanzar la resolución de dos micras, el diámetro de un bastón. Su colega Jennifer Hunter, por su parte, en muestras de tejidos ha logrado ver las mitocondrias (órgano celular) y afirma. "Podemos excitar moléculas inaccesibles por otros métodos".

También se puede estudiar en detalle el colágeno, el principal componente estructural del ojo, en la córnea. Esto es algo fundamental, según James Jester, de la Universidad de California (EE UU), ya que la biomecánica juega un papel importante en la génesis de muchas enfermedades del ojo. Las imágenes obtenidas permiten ver fácilmente las estructuras patológicas, y se está cerca de utilizar esta técnica para detectar las bacterias en la córnea infectada, comentó Jester en el congreso. En el futuro, se vislumbra la ingeniería de tejidos aplicada a la córnea.

La microscopia con láser de femtosegundos, en el infrarrojo cercano, se ve como la próxima generación en los oftalmoscopios, ahora imprescindibles en toda consulta. El más utilizado, basado en la tomografía de coherencia óptica (OCT), surgió hace solo 20 años.