Científicos devuelven actividad visual en ratones ciegos usando nanopartículas de oro y luz infrarroja
La nanotecnología abre una nueva vía para restaurar la visión.
Restaurar la visión en enfermedades como la degeneración macular relacionada con la edad o la retinitis pigmentosa sigue siendo uno de los mayores desafíos de la medicina. Un nuevo estudio publicado en ACS Nano propone una solución revolucionaria: inyectar nanorods de oro en el ojo para estimular las células de la retina mediante luz infrarroja cercana, sin necesidad de cirugías complicadas ni modificaciones genéticas.
«Demostramos que las nanopartículas pueden permanecer en la retina durante meses sin una toxicidad importante… Y demostramos que pueden estimular con éxito el sistema visual. Eso es muy alentador para futuras aplicaciones», dijo Jiarui Nie, investigadora postdoctoral de los Institutos Nacionales de Salud, que dirigió la investigación mientras completaba su doctorado en Brown.
Nanotecnología al servicio de la visión: así funciona la técnica
La estrategia se basa en la inyección intravítrea de nanorods de oro conjugados con anticuerpos anti-Thy1, que se adhieren preferentemente a células bipolares. Estas células, encargadas de transmitir la señal visual desde los fotorreceptores a las capas superiores de la retina, suelen permanecer intactas a pesar de la degeneración de conos y bastones.
«Este es un nuevo tipo de prótesis retiniana que tiene el potencial de restaurar la visión perdida por la degeneración retiniana sin requerir ningún tipo de cirugía complicada o modificación genética», dijo Nie.
Al iluminar la retina con un láser infrarrojo cercano proyectado en patrones de alta resolución (20 µm), los nanorods absorben la energía y generan un aumento local de temperatura.
Este pequeño cambio térmico activa canales iónicos sensibles al calor en las células bipolares, desencadenando señales eléctricas que se transmiten al cerebro.
El procedimiento no requiere modificaciones genéticas ni daña las células restantes. Además, dado que se utiliza luz infrarroja, no interfiere con la visión residual que algunos pacientes puedan conservar.
Resultados prometedores en modelos animales
El equipo evaluó la eficacia de su enfoque en ratones ciegos y en modelos sanos. Tras la inyección de nanorods y la estimulación con láser NIR, se registraron señales en la corteza visual mediante electrocorticografía, confirmando que los impulsos retinales llegaban al cerebro.
Los patrones proyectados por el láser fueron reproducidos fidedignamente por la actividad de las neuronas, indicando una precisión espacial que supera ampliamente la de las prótesis de electrodos tradicionales.
Críticamente, no se detectaron efectos adversos como inflamación, toxicidad retiniana ni daño sistemático hasta 128 días después de la intervención, según los análisis bioquímicos y de imagen.
Ventajas frente a otros sistemas de prótesis visuales
Comparado con dispositivos aprobados como el sistema Argus II —basado en electrodos implantados quirúrgicamente—, la nueva técnica presenta ventajas clave:
- Mínima invasión: una simple inyección intravítrea reemplaza la cirugía compleja.
- Mayor resolución espacial: la estimulación por láser permite un campo visual más amplio y detallado.
- Preservación de visión residual: el uso de luz NIR evita interferencias con los fotorreceptores sanos.
- Adaptabilidad: la estimulación puede ser personalizada en tiempo real usando gafas con cámara y proyector de láser.
Estos factores podrían mejorar drásticamente la calidad visual restaurada, facilitando no solo la detección de luz, sino también la percepción de formas y movimientos.
¿Cómo sería su aplicación en humanos?
«Creemos que esta técnica podría transformar potencialmente los paradigmas del tratamiento para las condiciones degenerativas de la retina», dijo Nie.
El equipo de investigación imagina un sistema donde las nanopartículas sean inyectadas clínicamente en el ojo, mientras el paciente utilice unas gafas especiales equipadas con cámaras y un proyector de láser infrarrojo.
Las cámaras capturarían la escena en tiempo real, procesarían la información y dirigirían los pulsos de láser para estimular las áreas correctas de la retina.
Esto permitiría una visión funcional ajustada a las necesidades del usuario, sin necesidad de intervenciones quirúrgicas complejas ni periodos largos de recuperación.
Aunque los ensayos en humanos aún están pendientes, los datos preclínicos sugieren que el abordaje podría ser viable a nivel clínico, siempre que se ajusten las dosis y parámetros de estimulación.
Limitaciones y próximos pasos
A pesar de los resultados alentadores, existen desafíos por resolver antes de la aplicación clínica:
- Optimizar la distribución de nanorods en la retina humana, que es mucho más grande que la de un ratón.
- Garantizar la estabilidad a largo plazo de las nanopartículas en el ojo humano.
- Refinar los dispositivos de proyección láser para ofrecer imágenes nítidas y seguras.
Los ensayos en modelos animales de mayor tamaño y los estudios de seguridad a largo plazo serán cruciales para avanzar hacia las pruebas en humanos.
Un futuro brillante para la restauración visual
Este estudio representa un avance significativo en el campo de la medicina regenerativa ocular. Utilizar la nanotecnología para restaurar la función visual de manera más segura, precisa y menos invasiva podría transformar el tratamiento de enfermedades como la degeneración macular o la retinitis pigmentosa.
A medida que la tecnología continúe evolucionando, la combinación de nanomateriales inteligentes y dispositivos ópticos podría devolver la visión funcional a quienes hoy carecen de alternativas efectivas.
La era de las prótesis visuales no invasivas y de alta resolución podría estar más cerca de lo que imaginamos.
