En un futuro relativamente cercano la tecnología del microchip podría restaurar la visión de algunos pacientes con retinitis pigmentosa o degeneración macular.

La Oficina de Investigación Biológica y Medioambiental de Estados Unidos, financiará durante tres años un proyecto de 9 millones de dólares, que busca dar la posibilidad de ver a quienes han perdido la vista a consecuencia de una enfermedad retiniana externa.

El proceso será coordinado por el Sandia National Laboratories e implica la participación de distintas universidades, laboratorios y compañías privadas. Las investigaciones, en tanto, están siendo desarrolladas por médicos e ingenieros especialistas en el tema de la prótesis retiniana.

El dispositivo, cuyo prototipo comenzó a proyectarse hace más de 10 años, consiste en un sistema microelectromecánico (MEMs), compuesto por mil puntos de luz que operan a través de minúsculos electrodos.

A pesar del daño que produce la retinitis pigmentosa y la degeneración macular en el ojo, en algunos pacientes el nervio óptico y las demás estructuras que colaboran en transportar impulsos hasta el cerebro, se mantienen intactas. La idea es sacar provecho de las estructuras que no han resultado deterioradas, para lo cual se usa una cámara de video en miniatura y un transmisor de radiofrecuencia acoplado a los anteojos del paciente, que capturan las imágenes y transmiten la información a módulos situados dentro del globo ocular, que a su vez están conectados a los nervios encargados de enviar impulsos eléctricos al cerebro.

De acuerdo a Kurt Wessendorf, jefe del equipo investigador del Sandia National Laboratorios, el objetivo final es que una persona ciega llegue a leer, moverse entre los objetos de la casa y realizar actividades cotidianas. Sin embargo, el implante aún no permitiría el desarrollo de tareas más complejas, como conducir automóviles, porque en lugar de los millones de píxeles que percibe un ojo sano, sólo podrían percibirse alrededor de mil. Por ello, las imágenes se visualizarían un poco lentas y de color amarillo.

Los inicios

Los primeros lineamientos para la creación del implante retiniano fueron esbozados en la Universidad Johns Hopkins por el médico e investigador Mark Humayun, quien visitó durante años diversas compañías y universidades hasta conseguir que sus laboratorios comenzaran a desarrollar complementariamente distintos aspectos del electrodo para el dispositivo retiniano.

El proceso ha significado una completa revisión del funcionamiento ocular, para crear un homólogo artificial del fenómeno visual humano. “Hay una cantidad considerable de avances tecnológicos que están literalmente guardados en el estante o que son utilizados para propósitos de defensa, pero que perfectamente podrían ser usados para solucionar la ceguera y propulsar con fuerza otras áreas de la medicina”, ha dicho el doctor Humayun.

Para Dean Cole, ingeniero biomédico y directivo de la Oficina de Investigación Biológica y Medioambiental de EE.UU., la microtecnología que se está desarrollando, abre la posibilidad de avanzar donde antes había barreras infranqueables.

En el transcurso de la investigación los científicos se han visto enfrentados al desafío que implica la compatibilidad entre el implante y el ambiente del ojo, comenzando por la forma en que vendría envuelto y sellado el microsistema, pues debe conectarse física y electrónicamente al entorno ocular, manteniendo un óptimo funcionamiento en un ambiente salino durante décadas.

Para lograr una adecuada adherencia de la prótesis retiniana, se está trabajando con materiales elaborados a partir de elementos no tóxicos. Además, considerando que la retina no puede soportar mucha presión, se están desarrollando electrodos que aseguran el buen contacto del MEMs con mínima necesidad de presión.

La FDA quiere que el prototipo sea probado al menos en cien pacientes, con estudios a largo plazo, antes de que sea comercializado libremente. Se estima que el año 2006 la cirugía será practicable en forma segura y masiva, lo que permitiría beneficiar a cerca del 10 por ciento de los no videntes.

El equipo liderado por el doctor Joseph Rizzo, profesor de oftalmología del Harvard Medical School, ya ha probado el implante retiniano en seis voluntarios, cinco de ellos con retinitis. El científico informó que los resultados mostraron un contacto seguro de la retina con el dispositivo, con notables curvas de duración en dos pacientes y percepción visual tosca. Hasta el momento, los voluntarios han podido observar grandes formas en una habitación bien iluminada, aunque todavía les es imposible distinguir una cara de otra.

Sin embargo, Mark Humayan advierte que la recuperación de la vista es muy difícil en pacientes con atrofia severa de las células retinianas.

Otros intentos

Buscar la mejoría de la ceguera ha sido el objetivo de numerosos equipos científicos por décadas. Un ejemplo es el del Instituto Dobelle, en Nueva York, cuyos investigadores han trabajado desde 1970 en un dispositivo conocido como el Ojo Dobelle.
El sistema consiste en una microcámara inserta en lentes especiales, que capta imágenes del entorno y las envía a un pequeño computador que la persona puede llevar consigo. Tras procesar las imágenes, el computador las transmite mediante cables a un diminuto artefacto en la parte posterior del cráneo y desde ahí, a través de impulsos eléctricos, a 68 electrodos de platino implantados en la corteza visual.

Estos dispositivos producen un efecto denominado estrellas en el cielo, pues no se consigue una visión normal, pero puede visualizarse un escenario negro en el que las formas se identifican con puntos de luz que aparecen y desaparecen como el brillo de una estrella. Al aprender a interpretar estos patrones luminosos, los pacientes pueden percibir formas e incluso distinguir objetos.

Según los científicos del Instituto Dobelle, quienes usan esta tecnología son capaces de leer letras grandes -de unos cinco centímetros- a un metro y medio de distancia. Además, aseguran que los pacientes podrían utilizar un computador y llegar a ver sin muchos problemas la televisión.

Incluso dos pacientes, que eran completamente ciegos antes de la cirugía, aprendieron a utilizar el nuevo sistema visual y fueron capaces de conducir lentamente un vehículo en una zona privada. Asimismo, pudieron caminar libremente por una habitación, evitar obstáculos, mirar a través de la ventana y distinguir árboles.

Pero el Ojo Dobelle es sólo un ejemplo de cómo las nuevas tecnologías están ganando terreno a la ceguera. Entre los dispositivos que se están desarrollando también destaca uno creado por el oftalmólogo pediátrico Alan Chow, presidente de Optobionics Corporation, y su hermano Vincent, ingeniero electrónico y vicepresidente de la empresa. Ellos han investigado el tema del implante retiniano de silicona basado en un microfotodiodo, diminuto chip que funciona con energía solar. El dispositivo ocular es más pequeño que la cabeza de un alfiler y tiene la mitad del espesor de una hoja de papel. Similar al sistema desarrollado por el Sandia National Laboratories, la Retina Artificial de Silicona (ASR) es implantada quirurgicamente bajo la retina.

El aparato está constituido por 3.500 células solares microscópicas que convierten la luz en impulsos eléctricos, transmitiéndolos desde el nervio óptico hasta el cerebro en reemplazo de la función fotorreceptora de las células retinianas sanas.

El método de los científicos de Optobionics consiste en efectuar tres pequeñas incisiones en el blanco del ojo, aspirar el humor vítreo y reemplazarlo por una solución salina para mantener la presión ocular interna. Luego se abre la retina y se vuelve a inyectar una solución salina para despegarla del fondo del ojo y crear un pequeño espacio en la parte central donde se inserta el microprocesador. Según los directivos de la compañía, la operación dura unas dos horas, puede ser ambulatoria y hasta el momento se le ha practicado a seis personas: cinco hombres entre 59 y 75 años y una mujer de 47.

Al principio, el equipo liderado por los hermanos Chow esperaba que los ciegos sólo pudieran ver destellos de luz, pero los resultados de las pruebas han sido aún más prometedores. Según el oftalmólogo pediátrico, el dispositivo ejerce un efecto de “rescate” de la retina, restaurando las células localizadas cerca del implante. Así, las mejoras de la visión se estarían produciendo no sólo en el lugar donde se ha introducido el microchip, sino en toda la zona que lo rodea.

Los seis voluntarios han percibido nuevamente la luz y, en algunos casos, pudieron distinguir formas. Ningún rechazo, inflamación ni infección fue detectada durante los dos años de pruebas clínicas. Sin embargo, el doctor Chow advierte que la durabilidad y fiabilidad del ASR a largo plazo aún no se conoce.

Según el especialista, un paciente que ha tenido el implante por nueve meses, vio el rostro de su mujer por primera vez en años. El hombre, que antes solamente podía percibir movimiento a uno o dos metros de distancia, ahora incluso puede ver autos a media cuadra.