¿Cómo recuperar la visión cuando se ha perdido completamente?

Un grupo de expertos provenientes de distintas disciplinas está trabajando para invertir los efectos de la degeneración macular asociadas a la edad - la mayor causa de ceguera entre los americanos mayores de 65 años-. Los investigadores planean utilizar transplantes de tejido ocular en pacientes que aún conservan alguna visión y chips prostéticos para aquellos que han perdido la visión completamente.

"Este es un proyecto muy optimista y ambicioso", dijo el ingeniero químico Stacey Bent, que junto con el oftalmólogo Harvey Fishman lidera los esfuerzos investigadores.

El sábado 19 de noviembre de 2003, Fishman presentó el primer diseño completo para un chip que funciona como la retina natural del ojo. Utiliza componentes químicos para transmitir los impulsos nerviosos al cerebro.

Fishman habló en la reunión anual de la Academia Americana de Oftalmología en Anaheim. También esta semana, dos de los estudiantes ya graduados de Bent, Cristina Lee y Neville Mehenti, presentarán el trabajo del grupo en la reunión anual del Instituto Americano de Ingenieros Químicos en San Francisco.

"Siendo optimistas, los experimentos en humanos de transplante de tejido podrían empezar dentro de 6 meses", dijo Fishman. La prótesis retinosa es un proyecto a largo plazo - los experimentos podrían comenzar en dos o tres años. El equipo ha logrado implantar varios prototipos de aparatos en animales, y está depurando la técnica quirúrgica para evitar complicaciones como hemorragias o desprendimientos de retina.
Transplante de tejido.

En un ojo sano, la visión se produce cuando las células fotosensitivas que contiene la retina convierten la luz en señales eléctricas que el nervio óptico transmite entonces al cerebro. Estas células reciben nutrientes y excretan desechos a través de una fina capa de células que las recubre. En la degeneración macular asociada con la edad, esta capa se degrada, llegando a la eventual muerte de las células a las que recubre.
Los pacientes con esta enfermedad pierden típicamente visión central. En aproximadamente el 80% de los pacientes, algunas células fotosensitivas sobreviven aunque la capa protectora haya degenerado.
El equipo está recreando esta capa protectora utilizando células y tejidos de otras zonas del ojo. Esto implica quitar el tejido que normalmente cubre las lentes oculares y utilizarlas como membrana de soporte sobre la cual hacer crecer células sanas tomadas del iris. Las células del iris con capaces de convertirse en diferentes tipos de células, que son capaces de llevar a cabo diferentes funciones. El tejido de las lentes oculares puede ser reemplazado con lentes artificiales, tal y como ya se lleva a cabo de forma rutinaria durante la cirugía de cataratas. La nueva capa de células creada se transplantaría entonces a la retina.
Como solo se utilizan tejidos y células provenientes del propio paciente, este tipo de transplante reduce la posibilidad de que el sistema inmunitario rechace el implante.

El mayor reto de esta línea experimental es conseguir que la capa de células transplantada actúe y tenga la apariencia de la capa natural. Las células necesitan estar agrupadas densamente en la membrana y realizar las funciones de alimentación y filtro desechos. Bent y su equipo de ingenieros están investigando formas de modificar como las células del iris se agrupan en la superficie del tejido de la cápsula de la lente, utilizando para ello las mismas técnicas que para realizar un modelo (secuencia) en un chip de ordenador.

También están monitorizando las funciones biológicas de las células.
Al mismo tiempo, los cirujanos están desarrollando y testando técnicas microquirúrgicas para transplantar los recientemente desarrollados materiales dentro del ojo.

"Esta es la razón por la que es un proyecto tan divertido, porque no es únicamente académico", dijo Bent. "Estos problemas tienen que enfocarse desde dos puntos de vista: médico y de ingeniería". Fishman dice que sin las contribuciones de expertos como el oftalmólogo Profesor Mark Blumenkranz en cirugía retinal y otros en campos como física, química e ingeniería, el trabajo no habría sido posible. "Esta es la nueva generación de científicos realmente dispuestos a colaborar", dijo.
Para el 20% restante de pacientes con degeneración macular asociada a la edad, todas las células foto-sensitivas han muerto. En estos casos, se implantaría en el ojo un aparato electrónico con forma de aguja, capaz de recibir la luz y convertirla en señales "nervio-estimuladoras". Bent lo llamó "El Santo Grial de las prótesis- vendrá con un elemento electrónico que podrá reemplazar algo que naturalmente debería estar ahí, pero que tiene problemas debido a la enfermedad".

Bent dijo que los investigadores están trabajando hacia el tipo de prótesis más "fisiológicamente correcto". Pretenden estimular las células nerviosas con elementos químicos, de la misma forma en que trabajan las neuronas de forma natural. Cuando la luz alcance la prótesis, ésta soltará una serie de neurotransmisores químicos a través de un sistema de pequeñas válvulas. Estos neurotransmisores estimularían entonces las neuronas.

Las prótesis retinales desarrolladas por otros investigadores en los últimos 5 años estimulaban las células nerviosas con electrodos metálicos. Pero a Fishman le preocupan los efectos a largo plazo de estar constantemente alcanzando a las células con componentes metálicos. Las primeras prótesis retinales también eran relativamente grandes y colocadas lejos de las neuronas, con lo que la electricidad afectaba a todos los elementos vecinos, en lugar de centrarse en las células nerviosas. Fishman compara el proceso con golpear la célula nerviosa en la cabeza con un gran martillo. "Tal vez podamos cosquillear la retina en su lugar", dijo.

Para hacerlo, los investigadores van a desarrollar un chip a partir de un polímero suave capaz de adaptarse a la curvatura de la parte posterior del ojo. Este material estaría mejor preparado para llevar a cabo esta función que el chip tradicional de silicona. Los investigadores están desarrollando técnicas para extender las ramas de las células nerviosas de forma que puedan estar lo suficientemente cerca del chip para ser estimuladas individualmente. El trabajo inicial en el proyecto fue posible gracias a una beca de Bio-x y continuó gracias al apoyo de la industria por VISC Ind., una compañía situada en California, especializada en el diseño, fabricación y marketing de tecnologías de corrección de visión mediante láser. Los investigadores han solicitado fondos adicionales a los Institutos Nacionales de Salud para continuar su trabajo.
Las nuevas tecnologías para solucionar problemas de visión podrían asimismo, encontrar aplicación en otras áreas de investigación médica para enfermedades que afectan a mucha más gente. "Estamos desarrollando ingeniería de tejidos para regenerar células nerviosas y para administrar drogas de forma muy selectiva", dijo Fishman. "Esto tiene unas enormes implicaciones para el campo de la administración de medicamentos en el ojo y otras partes del cuerpo, incluyendo el cerebro". él cree que enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson o el Alzheimer podrían beneficiarse del desarrollo de estas tecnologías.

Para mayor información podéis visitar la web del Dr.: Harvey Fishman:
http://www.med.stanford.edu/school/eye/otel/ Stacey Bent's website: http://bentgroup.stanford.edu/

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