HyVIS: sinapsis híbridas para tratar las distrofias de la retina
HyVIS, el proyecto europeo coordinado por el IIT-Istituto Italiano di Tecnologia, está a punto de comenzar. Combinando la nanotecnología y la óptica, desarrollará sinapsis biónicas para prótesis de retina, diseñadas para devolver la vista a personas que sufren enfermedades como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular asociada a la edad (DMAE).
La retinosis pigmentaria y la DMAE, al menos en sus fases iniciales, son trastornos que afectan a los fotorreceptores, es decir, a las células que reciben la señal luminosa y la transmiten al nervio óptico a través de sinapsis con las neuronas de la retina. Estas enfermedades están muy extendidas y tienen un fuerte impacto: se calcula que sólo la DMAE afectará a unos 288 millones de personas en 2040, con un coste de más de 400.000 millones de dólares. Aunque en estas enfermedades los fotorreceptores degeneran con el tiempo, las neuronas de la retina siguen siendo funcionales.
La idea de HyVIS surge de la posibilidad de aprovechar la funcionalidad neuronal residual para formar sinapsis biónicas, compuestas por nanodispositivos de última generación y neuronas de la retina «desconectadas» de los fotorreceptores, para restaurar su sensibilidad a la luz.
«HyVIS –explica Elisabetta Colombo, coordinadora del proyecto e investigadora del Centro de Neurociencia y Tecnología Sináptica del IIT, dirigido por Fabio Benfenati y situado en el hospital IRCCS Policlínico San Martino de Génova– permitirá restaurar la activación fisiológica de las neuronas internas de la retina con una resolución espacial muy alta». El objetivo es conseguir que, en presencia de la luz, estas neuronas se activen con una resolución de más o menos 5 mm, comparable a la que alcanzan los conos del centro de la retina y responsable, en los humanos, de la visión de alta resolución.
El enfoque HyVIS se basa en algunas propiedades que ya han sido probadas: en primer lugar, en el hecho de que si se realiza una microinyección de glutamato (el principal neurotransmisor excitador a nivel de la retina) bajo la retina en modelos experimentales de degeneración de la misma, es posible estimular las neuronas; además, se aprovechará la capacidad de unas estructuras particulares denominadas nanocanales plasmónicos para amplificar el campo electromagnético generado por la luz e interactuar con las neuronas a escala nanométrica, que es la escala a la que actúan las sinapsis. En concreto, el dispositivo de nanocanales plasmónicos, una vez puesto en contacto con las neuronas postsinápticas, se rellenará con polímeros inteligentes que liberarán neurotransmisores en respuesta a los estímulos luminosos, emulando el proceso fisiológico de liberación. El dispositivo también se recubrirá con moléculas de adhesión presináptica adecuadas para recrear el entorno sináptico, creando así una sinapsis híbrida adecuada. Esta solución representará un potencial avance tecnológico en comparación con las prótesis de retina existentes.
Esta innovadora tecnología será desarrollada por dos grupos de investigación del IIT -uno coordinado por Elisabetta Colombo y otro dirigido por Francesco De Angelis, responsable de IIT Plasmon Nanotechnologies– que cuentan con una importante experiencia en nanomateriales y nanofabricación y neurociencia, con especial atención al sistema visual y a las interfaces neuronales para la restauración de la visión. Pero el IIT no será el único instituto que contribuya con su experiencia en prótesis de retina: de hecho, HyVIS reúne a algunos de los grupos de investigación europeos más importantes en este campo, que han contribuido al desarrollo de prótesis ya aprobadas con fines clínicos.
De hecho, el consorcio europeo incluye: Istituto Italiano di Tecnologia (Italia, coordinador), Eindhoven University of Technology (Países Bajos), Institute of Molecular and Clinical Ophtalmology (Suiza), Sorbonne Université (Francia), Universität Tubingen (Alemania), Maxwell Biosystems (Suiza).
La revolucionaria neuroprótesis de retina propuesta por HyVIS no sólo tendrá un fuerte retorno social, al proponer una nueva estrategia terapéutica para la ceguera degenerativa y mejorar así la calidad de vida de las personas afectadas por distrofias de retina, sino también un importante impacto en la economía y los sistemas de salud pública, representando una innovación económica y de mercado.
Traducción: Asociación Mácula Retina.
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