By-pass para lesiones modulares

Un consorcio europeo, liderado desde el Instituto MadrileA�o de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia), va a crear una nueva generaciA?n de sensores y electrodos basados en materiales nanotecnolA?gicos para diseA�ar un ‘by-pass’ para lesiones medulares. La iniciativa se enmarca dentro del proyecto ‘ByAxon’ y estA? financiada por la UniA?n Europea a travA�s del programa para tecnologA�as futuras y emergentes (FET-OPEN) con 3,7 millones de euros. El objetivo es diseA�ar y construir el prototipo de un implante que pueda trabajar directamente a nivel de la mA�dula espinal.

Se esta forma, su labor serA? restaurar la transmisiA?n de seA�ales elA�ctricas en las mA�dulas lesionadas, actuando como un ‘by-pass’ local activo, un avance que todavA�a no es posible con la tecnologA�a actual. AsA�, dentro de ByAxon se emplearA?n materiales magneto resistivos de superficie escalonada a escala nanomA�trica, que servirA?n para desarrollar sensores capaces de detectar el campo magnA�tico producido por la actividad neuronal, cuyo valor es unas diez mil veces mA?s pequeA�o que campo magnA�tico terrestre.

Y es que, segA?n recoge la plataforma Sinc, detectar estas seA�ales a nivel cerebral es hoy sA?lo posible empleando la tA�cnica de magneto encefalografA�a, que requiere el uso de materiales superconductores, y por lo tanto de nitrA?geno lA�quido, para su funcionamiento.

Concretamente, con el nuevo proyecto se busca desarrollar sensores con suficiente resoluciA?n y que funcionen en temperaturas in vivo o ambiente. En este sentido, los nuevos sensores podrA?n emplearse no sA?lo en usos mA�dicos sino tambiA�n en una variedad de interfaces cerebro-mA?quina cotidianas que, haciendo, por ejemplo, uso de comunicaciA?n inalA?mbrica ayuden a controlar ordenadores y robots con sA?lo pensarlo.

En paralelo, los investigadores trabajarA?n en la fabricaciA?n de electrodos elA�ctricos de alta biocompatibilidad y adherencia gracias a su superficie cubierta de nanohilos conductores. Estos electrodos permitirA?n emitir impulsos elA�ctricos que desencadenen la actividad neuronal con bajo impacto, haciA�ndolos de gran interA�s para tratamientos del Parkinson, o en implantes retinales.

‘ByAxon’ cubre asA� tanto la detecciA?n como la producciA?n de la actividad neuronal con una nueva generaciA?n de interfaces mejoradas de alta resoluciA?n y gran flexibilidad de uso. En A?ltimo tA�rmino, busca interaccionar a nivel local ya no con el cerebro sino con la mA�dula espinal para crear dispositivos compactos que permitan recuperar funciones perdidas en personas con la mA�dula espinal daA�ada. Dentro de ‘ByAxon’, las tareas de fabricaciA?n correrA?n a cargo de la investigadora principal del proyecto, Teresa GonzA?lez, y que forma parte del programa de Nanomedicina de IMDEA Nanociencia, liderado por su director, el profesor Rodolfo Miranda, y del grupo del doctor Laurence Merchin del Centre National de la Recherche Scientifique en Caen, Francia.

La biocompatibilidad de todos los dispositivos serA? estudiada y mejorada por el equipo del Hospital Nacional de ParaplA�jicos dirigido por la doctora MarA�a ConcepciA?n Serrano, mientras que los experimentos de funcionamiento en muestras biolA?gicas se realizarA?n en el grupo de la doctora Laura Ballerini en la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati de Trieste (Italia).

El proyecto, cuya duraciA?n serA? de cuatro aA�os y estA? enmarcado en el programa de la ComisiA?n Europea cuyo objetivo consiste en «fortalecer investigaciones de alto riesgo basadas en ideas rompedoras» y su mA?s ambicioso objetivo es fabricar el prototipo de un implante activo que pueda funcionar directamente en la mA�dula espinal lesionada, como un by-pass.

Es decir, la funciA?n primordial de este dispositivo es por tanto restituir la trasmisiA?n de seA�ales neuronales sensoriales y motoras (potenciales elA�ctricos), actuando como un puente activo local en la mA�dula espinal, algo que no es viable con la tecnologA�a disponible la actualidad. El desafA�o al que hace frente el proyecto es muy complejo y hasta ahora las estrategias seguidas para restaurar y reparar la falta de transmisiA?n de la seA�al no han tenido buenos resultados. La soluciA?n que proponen investigar los socios de ByAxon es muy disruptiva ya que consiste en desarrollar nuevos sistemas y estructuras que recuperen la conectividad pA�rdida en las lesiones a partir de la nanotecnologA�a.

«Nos vamos a centrar en recuperar las funciones sensitivas. Lo que queremos es que seA�ales que parten de las extremidades vuelvan a llegar al cerebro. Esto es muy importante ya que se ha demostrado que las terapias centradas en recuperar cuanto antes la parte sensitiva suelen ser mA?s exitosas en recuperar tambiA�n la parte motora», ha zanjado GonzA?lez