Una retina artificial de nanopartículas devuelve la vista a ratas ciegas

Un grupo de investigadores del Instituto Italiano de Tecnología han desarrollado una nueva prótesis para la retina realizada a partir de nanopartículas biocompatibles del polímero P3HT-NP que, inyectadas, han sido capaces de devolver la visión a ratas enfermas de retinosis pigmentaria, una enfermedad de la retina que hace perder al paciente la visión paulatinamente. Muy lejos aún de alcanzar la fase de prueba con los humanos, para lo que aún no hay fecha ni permisos, el equipo de investigadores considera esta una opción “prometedora” y si, finalmente llegara a ser efectiva en humanos, evitará la cirugía y complejidad tecnológica que requieren las actuales prótesis, que requieren la instalación de electrodos en la corteza visual, que se encuentra en el encéfalo, y que requiere de cables y gafas. La investigación ha sido publicada por la revista Nature Nanotechnology en su edición de este lunes 29 de junio.

Los investigadores centran la efectividad de esta prótesis líquida en dos enfermedades en este momento, la retinosis pigmentaria, una enfermedad rara que tiene un índice de afectación reducido, y la degeneración macular asociada a la edad (DMAE), una enfermedad más común, hereditaria y que aparece principalmente a partir de los 60 años de edad. En ambos casos, se trata de enfermedades en las que la visión se pierde progresivamente. El neurocientífico Fabio Benfenati es uno de los tres investigadores principales de esta investigación y es director del Centro de Neurociencia y Tecnología sináptica del Instituto Italiano de Tecnología, radicado en Génova (Italia). Benfenati explica que las nanopartículas, de 300 nanómetros (300 veces inferior al diámetro de un cabello), de P3HT-NP, “ya existían y son muy usadas en energía solar por lo que están disponible comercialmente. Nuestro descubrimiento ha sido aplicarlas como foto transductores en conexión con las neuronas”. Las ratas utilizadas en la investigación sufrían de retinosis pigmentaria y las neuronas de su retina no reaccionaban a la luz. Al inyectarle una sola vez las nanopartículas en una solución salina, estas se convertían en conductores de la luz que se convertían en impulso eléctrico en la neurona que volvía a realizar su función y, con ello, devolvían la vista a la rata. Benfenati narra que la extraordinariamente pequeña dimensión de las nanopartículas del polímero permite cubrir “un 90% de la superficie de la retina, lo que permite una gran superficie visual”.

Benfenati cuenta desde Génova por correo electrónico que “este procedimiento es, sin duda, mucho más barato y menos traumático que una operación retinal como las actuales”. La prueba con ratas no ha tenido lugar más allá de ocho meses y, según Benfenati, “no hemos observado ninguna reducción en la concentración de nanopartículas y en la mejora de visión en ese periodo. Prevemos que, dado el entorno aislado del ojo, la presencia de las nanopartículas y su efectividad pueden continuar incluso por más tiempo”. La próxima fase será probar esta prótesis en cerdos. Benfenati no cree que pueda comenzar la experimentación con humanos en el corto plazo y vislumbra un periodo de “entre dos y cuatro años” para ello.

Conchi Lillo, profesora de la Facultad de Biología de la Universidad de Salamanca e investigadora en el Instituto de Neurociencias de Castilla y León en patologías degenerativas de retina ha realizado un análisis preliminar de la investigación a instancias de este diario. Lillo explica que, efectivamente, “la ventaja del polímero es que además de ser biocompatible y muy pequeño, es un semiconductor, por lo que tiene propiedades muy interesantes para la activación de los fotorreceptores o el resto de las células de la retina que se mantienen funcionales cuando se produce pérdida 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 mácula como tenemos los humanos –la zona de la retina donde se acumulan los conos, las células que degeneran en DMAE–, por lo que, aunque el hecho de que este polímero haya sido efectivo en este modelo animal es una muy buena noticia y un avance en la investigación básica biomédica para el uso de estas herramientas en visión, el funcionamiento fisiológico de la retina humana es algo diferente”. En cualquier caso, a falta de leer el artículo publicado definitivamente en Nature, Lillo piensa que “de funcionar correctamente en retina humana, tanto el sistema de nanopartículas semiconductoras como la inyección se podría convertir en un buen sustituto de los semiconductores que se están empleando en las retinas artificiales”.

Mattia Bramini es investigador del Istituto Italiano di Tecnología y, actualmente, investigador en la Universidad de Granada para los próximos tres años gracias a al programa Marie Curie-Athenea3i. Bramini, responsable del análisis microscópico de la interacción física entre la neurona y la retina, cuenta cómo han comprobado la efectividad de esta nueva prótesis inyectada: “Hemos utilizado tres métodos. En el primero, las ratas ciegas no movían la pupila al recibir la luz, lo que sí ocurría con las ratas con la nueva prótesis. En segundo lugar, hay que saber que las ratas odian la luz. Utilizábamos 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 electrofisiología ha sido el tercer método. Un electrodo en la retina de las ratas te indica si el ojo y su neurona en concreto tiene reacción eléctrica a la luz. En las ciegas no ocurre nada y en las curadas sí aparecía esa señal”, concluye Bramini.

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