Revisión y actualización del estado actual de la investigación sobre prótesis retiniana (ojo biónico)

Hace tiempo que se ha concretado el sueño de utilizar reemplazos retinianos artificiales o electrónicos para tratar la ceguera. Con los avances de la biotecnología y neurociencias  se hizo realidad finalmente el tratamiento para pacientes con degeneración retiniana externa.

 

La retinitis pigmentosa (RP) comprende un grupo de patologías hereditarias, degenerativas de la retina externa, afecta 1 de cada 4000 personas nacidas y 17000 en todo el mundo, los afectados padecen una pérdida de visión progresiva que puede ser profunda. Las posibilidades de tratamiento son limitadas. Si bien los últimos avances de la genética, agentes neuroprotectores y terapia con células madres son prometedores en el futuro, la prótesis retiniana ofrece la única opción de tratamiento para pacientes que llegan a la etapa más severa de la patología. En la actualidad existen dos modelos de prótesis retinianas en el mercado: 1) Sistema de prótesis retiniana Argus II, que recibió la Conformidad Europea (CE) en marzo de 2011 y la aprobación de la FDA en febrero de 2013 y 2) Alpha-IMS, con CE a partir de julio de 2013. 

 

Además de los avances tecnológicos en prótesis visuales, el desarrollo de otros campos de la biomedicina ha proporcionado nueva esperanza para los pacientes con estadio final de patologías retinianas, especialmente la terapia celular. La metodología actual incluye reemplazo de células dañadas del epitelio pigmentario retiniano (EPR) con células madre embriónicas obtenidas de células del EPR que rescatan y recuperan en parte la función del fotorreceptor en patologías degenerativas retinianas. Estudios más recientes han informado sobre el reemplazo de fotorreceptores directamente mediante la inserción subretiniana de precursores de fotorreceptores de células madre. Asimismo, cuando los fotorreceptores están presentes todavía, el tratamiento retiniano con genes podría ser la clave para conservar su función y evitar la muerte celular. 

 

En la presente investigación nos concentraremos en el estado actual de los sistemas de prótesis retinianas en desarrollo. En particular: Argus II y Alpha-IMS, ya que están siendo utilizadas desde hace algún tiempo. 

 

En la retinitis pigmentosa y distrofias retinianas, la patología predominante es la degeneración irreversible de la retina externa (fotorreceptores y epitelio pigmentario retiniano subyacente), mientras que el resto de la retina interna (células bipolares y ganglionares retinianas) y la vía visual descendente permanece intacta. El éxito de las prótesis retinianas, consiste en reproducir la función retiniana externa. Esto requiere:

a) la captura eficiente de imágenes visuales del mundo externo.

b) La transducción de las imágenes capturadas en señales neurológicas con sentido. 

c) la posterior activación de la retina interna residual (células ganglionares) desde donde la información visual llega al cortex visual por el nervio óptico.

 

Existen dos métodos para obtener la información visual continua con la actual generación de prótesis retinianas. Un método utiliza una videocámara externa para capturar las imágenes que luego son procesadas y convertidas en señales eléctricas, como en el sistema Argus II. 

El segundo método es más natural y capta las imágenes mediante el propio sistema óptico del paciente (cornea y cristalino) para focalizar las imágenes directamente en un fotodiodo, es el implante alpha-IMS.

 

En el primer caso la información del video se convierte y codifica en campos eléctricos, que pueden ser utilizados para activar electrodos que estimulan la retina interna. En el implante Argus II, esto se logra mediante el procesamiento de las imágenes en una pequeña computadora portátil, denominada VPU (unidad de procesamiento visual) (Fig. 1). Existen otros dos ejemplos de empresas alemanas: Intelligent Medical Implant  IRIS y EpiRet 3.

 

 

La estimulación microelectrónica (mediante matriz de microelectrodos), o sea  la estimulación de las finales nerviosas mediante electrodos para activar las neuronas, es el mecanismo básico de la activación retiniana de las actuales prótesis. En la retina humana, las señales de las células bipolares  y células