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José Antonio Garrido (ICN2): dispositivos de grafeno en la retina para recuperar la visión

El investigador ICREA prevé mejorar las soluciones actuales para estimular la retina de manera artificial. En unos meses probará los primeros prototipos en animales grandes, el paso previo al ensayo con humanos
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El investigador José Antonio Garrido. (Imagen: Fundación "la Caixa").

Solucionar el problema de la ceguera es una meta lejana, pero no imposible. Según datos de la OMS, 36 millones de personas en el mundo son ciegas, y más de 200 millones tienen una deficiencia visual moderada o grave. Las líneas de investigación abiertas para revertir la degeneración de la retina reúnen a profesionales de distintas disciplinas. Es el caso del ingeniero José Antonio Garrido.

Investigador ICREA, subdirector del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), Bellaterra, y jefe del Grupo de Electrónica Avanzada de Materiales y Dispositivos en el ICN2, Garrido trabaja en nuevas prótesis de retina para restaurar la agudeza visual de forma artificial mediante estímulos eléctricos. Lo hace junto a expertos en nuevos materiales, visualización del sistema nervioso, microchips, neurocientíficos y médicos.

Durante un encuentro organizado por Fundación “la Caixa”, el investigador empezaba por el principio para hacer entender la complejidad de su proyecto. “La retina es una estructura fundamental en la visión. Es en ella donde los fotorreceptores captan la luz y la transforman en impulsos eléctricos. Cada impulso es conducido por varias capas de la retina capaces de ir a las neuronas ganglionales, cuyos axones las conectan con el sistema nervioso central.”

Si investigadores como Maria Pia Cosma (lee aquí la crónica de su intervención) trabajan en la regeneración de un sistema dañado, Garrido y su equipo trata de utilizar dispositivos electrónicos que, de alguna manera, reemplacen la capacidad de la retina en la generación de impulsos eléctricos. “Traducimos la luz para que el cerebro lea la señal”.  

La revolución del grafeno

En esta imitación de la retina resulta clave la inclusión de un material “revolucionario” como el grafeno. Gracias a que es bidimensional; se extiende en dos dimensiones con el espesor de un solo átomo de carbono. Esa característica le otorga propiedades únicas. “El grafeno tiene una alta conductividad, es resistente en lo mecánico y muy estable químicamente, un imperativo obligado para ‘sobrevivir’ el entorno acuoso de nuestro cuerpo. Además, es biocompatible y, lo más importante, en los dispositivos que desarrollamos, el grafeno está en contacto con la retina, interactúa con ella, la estimula y lee la señal eléctrica. Intenta reemplazar la actividad eléctrica que ha desaparecido por la degeneración”.

Sus prótesis electrónicas capturan una imagen en una cámara y la transforman en información que pasa a un chip en contacto con la retina. El chip, con diferentes puntos de estimulación, genera la actividad eléctrica. Si todo sale según lo previsto, José Antonio Garrido afirmaba que probarán los primeros prototipos en animales de cierto tamaño a mediados de 2023. El salto a humanos aún tendrá que esperar para darlo con garantías y seguridad.

Mejorar lo existente

“No somos los primeros en este tipo de abordajes”, detallaba el investigador. “Sin embargo, las tecnologías existentes tienen bastantes limitaciones. En primer lugar, por la escasez de puntos de estimulación. Actualmente, con los apenas 60 píxeles que ofrecen, es imposible que el paciente distinga más allá de contrastes y formas grandes. Nuestra tecnología basada en grafeno prevé que necesitaremos más de 1.000 puntos de estimulación para ir un poco más allá.”

José Antonio Garrido añadía que otra barrera actual es la ausencia de capacidad adaptativa de los dispositivos. “Buscamos que los dispositivos que diseñamos sean flexibles en su configuración y que se automodifiquen según la necesidad cambiante del paciente. Para lograrlo, es vital que seamos capaces de leer la actividad de la retina. Queremos además que los dispositivos sean muy duraderos en el tiempo”.

Superar retos imposibles

A corto plazo, el investigador admitía que lograr una imagen natural para que la reciban las personas ciegas no es posible. Más adelante, quién sabe. “Existen demasiadas limitaciones. Si quisiéramos llevar más lejos nuestra solución necesitaríamos electrodos del tamaño de una célula y multiplicarlos por cientos de miles o millones. Desde el punto de vista tecnológico, transmitir información a esos electrodos es muy complejo. No diría que es imposible, pero sí extremadamente difícil.”

Pese a todo, el investigador es optimista con lo que está por venir. “Creo que también hay que ser realistas. Estamos en fases iniciales de investigación, al menos nosotros. A corto plazo, seguro que vamos a ayudar a que otros proyectos progresen con la información y los datos que estamos en disposición de aportar. Para seguir adelante necesitamos tiempo y fondos. Es fundamental que la investigación sea percibida como una pieza fundamental para el desarrollo de la sociedad. Avanzaríamos más rápido”, concluía José Antonio Garrido.

El investigador ha recibido una subvención de 999.715 € de Fundación "la Caixa" para su proyecto "Adaptive retinal implant technology for vision restoration"

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