Los científicos reemplazaron varillas y conos defectuosos en ratones ciegos con fotorreceptores artificiales celulares y restauraron la visión casi a todo color. Se estima que 39 millones de personas en todo el mundo son ciegas, y otros 245 millones sufren de visión moderada o extremadamente alterada.
Las enfermedades de la retina, como la degeneración macular y la retinitis pigmentosa. Roban lentamente a las personas de su vista a medida que las varillas y los conos de la retina se atrofian y fallan gradualmente. Una de las únicas esperanzas para evitar la ceguera total en esos casos es recibir un «ojo biónico». Un implante de retina inalámbrico que recibe señales eléctricas de una cámara de video que se usa en un par de gafas de sol.
Estos dispositivos biónicos, aunque pueden cambiar la vida de las personas con pérdida total de la visión, tienen algunas limitaciones. Solo se pueden implantar en un ojo, requieren que los pacientes usen una fuente de alimentación y un procesador en todo momento. Hasta incluso los mejores casos informan una muy baja agudeza visual de 20/1200 sin reconocimiento de color y pocos detalles perceptibles.
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Investigadores crean este nuevo prototipo de prótesis para la retina
Ahora, un equipo de investigadores chinos cree que ha desarrollado un nuevo tipo de prótesis de retina que restaura la visión a todo color sin ningún poder externo o procesadores. El implante reemplaza la capa defectuosa de varillas y conos con fotorreceptores artificiales hechos de nanohilos de titania de oro, según un artículo de Nature Communications.
La retina es una membrana delgada en la parte posterior del ojo que convierte la luz entrante en señales eléctricas que luego son procesadas por el cerebro. La retina tiene solo medio milímetro de grosor. Pero contiene tres capas celulares distintas.
La capa inferior, más alejada de la fuente de luz, contiene las varillas y los conos. También conocidos como células fotorreceptoras. Es la capa del fotorreceptor que está comprometida en personas con enfermedades de la retina.
La capa superior de la retina está formada por células gliales. Estas células son un tipo de neurona o célula nerviosa que se encuentra típicamente en el cerebro. Son las células gliales las que capturan los impulsos eléctricos de los fotorreceptores y los canalizan a través del nervio óptico para que el cerebro los procese en imágenes.
En la década de 1980, los científicos descubrieron que podían pasar por alto la capa fotorreceptora por completo y enviar impulsos eléctricos directamente a las células gliales. Dado que las células gliales generalmente no se ven afectadas en pacientes con degeneración macular y retinitis pigmentosa. Los investigadores comenzaron a buscar formas de reemplazar la capa defectuosa del fotorreceptor con electrodos implantados.
Otras opciones
El sistema de prótesis para la retina Argus II desarrollado por Second Sight, con sede en California. Esto es la solución actual más avanzada. Una cámara de video externa que se usa en un par de gafas de sol captura imágenes que se envían a una pequeña unidad de procesamiento de video que lleva el paciente.
Las imágenes se traducen en señales eléctricas. Que se transmiten de forma inalámbrica a un conjunto de electrodos implantado en la parte posterior del ojo. El implante transmite las señales eléctricas a las células gliales, que las llevan al cerebro.
El Argus II se comercializa como un «dispositivo humanitario». Pero no como una cura para la ceguera. Con mucho entrenamiento, los pacientes lentamente aprenden a interpretar lo que están viendo (destellos de luz contrastante y formas borrosas) como rostros y objetos familiares. Pero la idea del implante nunca fue recuperar la visión completa.
Una nueva esperanza con estos fotorreceptores artificiales
El enfoque chino parece ofrecer una nueva esperanza para las personas con enfermedades retinianas congénitas o degenerativas. La idea es reemplazar los fotorreceptores artificiales biológicos de la retina con células artificiales. Ya que tienen la misma capacidad innata de convertir la luz en electricidad.
Jiayi Zhang y Gengfeng Zheng en la Universidad de Fudan en Shanghai. Desarrollaron nanocables semiconductores de titania salpicados de nanopartículas de oro. Que reproducen los fotorreceptores reales de la retina en forma y función. En un correo electrónico, Zhang le dijo a Seeker que los nanocables tienen una estructura de pilares como varillas y conos. Asimismo, puede convertir la luz en electricidad sin la necesidad de una fuente de energía externa.
El equipo de investigación chino usó los nanoalambres tipo pilar. Esto para crear un pequeño conjunto de fotodiodos que podrían implantarse directamente en la retina de ratones ciegos. Para evaluar si el implante recuperó con éxito la visión. Estos implantaron un segundo conjunto de electrodos en la corteza visual de cada ratón para registrar las señales eléctricas transmitidas desde las células gliales del ojo.
Cinco meses después de la cirugía, escribió Zhang. Los ratones con implantes de retina de nanocables produjeron respuestas en la corteza visual que eran similares a los ratones de tipo salvaje. Sin antecedentes de enfermedad retinal derivada.
Las pruebas en ratons con forreceptores artificiales son la clave
Los ratones anteriormente ciegos percibieron la luz verde, azul y casi ultravioleta con una resolución espacial de 100 micrómetros. Aunque los investigadores dijeron que todavía necesitaban mejorar la respuesta a situaciones de luz roja y poca luz.
Pruebas adicionales de la tecnología en ratones. Bien podrían conducir a una cura funcional en humanos para la ceguera y la pérdida severa de la visión causada por condiciones retinianas crónicas. Todo gracias a estas evaluaciones con fotorreceptores artificiales que ofrecen una posibilidad en las personas ciegas.
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