Prótesis de retina líquida artificial para contrarrestar los efectos de los trastornos oculares

Investigadores del IIT-Istituto Italiano di Tecnologia han llevado a cabo un desarrollo revolucionario de una prótesis artificial de retina líquida para contrarrestar los efectos de enfermedades como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular asociada con la edad que causan la degeneración progresiva de los fotorreceptores de la retina, lo que da lugar a la ceguera.

El equipo multidisciplinario está compuesto por investigadores del Centro de Neurociencia y Tecnología Sináptica del IIT de Génova coordinado por Fabio Benfenati y un equipo del Centro de Nanociencia y Tecnología del IIT de Milán coordinado por Guglielmo Lanzani.

También incluye al IRCCS Ospedale Sacrocuore Don Calabria de Negrar (Verona) con el equipo dirigido por Grazia Pertile, el IRCCS Ospedale Policlinico San Martino de Génova y el CNR de Bolonia. La investigación ha sido apoyada por la Fondazione 13 Marzo Onlus, la Fondazione Ra.Mo., Rare Partners srl y la Fondazione Cariplo.

El estudio representa el estado del arte en prótesis de retina y es una evolución del modelo de retina artificial plana desarrollado por el mismo equipo en 2017 y basado en materiales semiconductores orgánicos (Nature Materials 2017, 16: 681-689).

La retina artificial de “segunda generación” es biomimética, ofrece una alta resolución espacial y consiste en un componente acuoso en el que se suspenden nanopartículas poliméricas fotoactivas (cuyo tamaño es de 350 nanómetros, es decir, alrededor de 1/100 del diámetro de un cabello), que van a sustituir a los fotorreceptores dañados.

Los resultados experimentales indican que la estimulación de la luz natural de las nanopartículas, de hecho, provoca la activación de las neuronas de la retina que se han salvado de la degeneración, imitando así el funcionamiento de los fotorreceptores en sujetos sanos.

Los datos obtenidos muestran también que la innovadora técnica experimental representa una alternativa válida a los métodos utilizados hasta la fecha para restablecer la capacidad fotorreceptora de las neuronas de la retina, preservando al mismo tiempo su resolución espacial, lo que establece una base sólida para futuros ensayos clínicos en seres humanos.

Además, el desarrollo de estos nanomateriales fotosensibles abre el camino a nuevas aplicaciones futuras en la neurociencia y la medicina.

Nuestros resultados experimentales ponen de relieve la posible relevancia de los nanomateriales en el desarrollo de prótesis de retina de segunda generación para tratar la ceguera degenerativa de la retina, y representan un gran paso adelante”. Fabio Benfenati, Investigador del Instituto Italiano de Tecnología.

“La creación de un implante de retina artificial líquido tiene un gran potencial para asegurar un amplio campo de visión y una visión de alta resolución. Al encerrar los polímeros fotoactivos en partículas más pequeñas que los fotorreceptores, aumenta la superficie activa de interacción con las neuronas de la retina, permite cubrir fácilmente toda la superficie de la retina y escalar la fotoactivación a nivel de un solo fotorreceptor”.

“En esta investigación hemos aplicado la nanotecnología a la medicina” concluye Guglielmo Lanzani. “En particular, en nuestros laboratorios hemos realizado nanopartículas poliméricas que se comportan como pequeñas células fotovoltaicas, basadas en carbono e hidrógeno, componentes fundamentales de la bioquímica de la vida. Una vez inyectadas en la retina, estas nanopartículas forman pequeños agregados cuyo tamaño es comparable al de las neuronas, que se comportan efectivamente como fotorreceptores”.

“El procedimiento quirúrgico para la inyección subretinal de nanopartículas fotoactivas es mínimamente invasivo y potencialmente replicable en el tiempo, a diferencia de las prótesis planas de retina” añade Grazia Pertile, Directora de la Unidad Operativa de Oftalmología del IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria.

“Al mismo tiempo se mantienen las ventajas de la prótesis polimérica, que es naturalmente sensible a la luz que entra en el ojo y no requiere gafas, cámaras o fuentes de energía externas”.

El proyecto de investigación se basa en modelos preclínicos y los experimentos posteriores serán fundamentales para hacer de la técnica un tratamiento clínico de enfermedades como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular relacionada con la edad.

Prótesis de retina líquida artificial para contrarrestar los efectos de los trastornos oculares.

Traducción: Asociación Mácula Retina.

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