Implante biohíbrido devuelve movimiento a miembros paralizados

Gracias a un nuevo implante neural desarrollado por científicos de Cambridge, las personas con prótesis o parálisis en las extremidades pronto podrán volver a mover los brazos o las piernas de forma independiente. Ya funciona muy bien en ratones.

El dispositivo biohíbrido mejora la conexión entre el cerebro y el miembro protésico o paralizado. Mediante una electrónica flexible y una capa de células madre humanas (las células madre reprogramables, que en este caso actúan como células musculares), los nervios de los hombros o las caderas se integran con un brazo o una pierna artificial sin formar tejido cicatricial en el lugar de fijación. Y eso es crucial.

Las células madre evitan el tejido cicatricial

Los intentos anteriores de utilizar implantes neuronales para restaurar la función de las extremidades fracasaron, en parte porque se formaron cicatrices alrededor de los electrodos en pocos días. La señal neuronal se deterioraba y acababa perdiéndose por completo. La solución del equipo para evitar las cicatrices es ingeniosa. Al interponer una capa de células musculares entre los electrodos y el tejido vivo, las señales siguieron llegando a las ratas de laboratorio durante 28 días. Un logro único en esta rama relativamente nueva de la ciencia.

La terapia celular se une a la bioelectrónica

Según los neurocientíficos, la clave del éxito de la regeneración nerviosa reside en combinar la terapia celular y la bioelectrónica. Han creado un único dispositivo que elimina las deficiencias de ambos campos. Como resultado, la funcionalidad y sensibilidad del implante han mejorado enormemente. Aún quedan algunos estudios de seguimiento antes de que el dispositivo pueda emplearse en humanos, pero el equipo está convencido de que van por buen camino.

Sigue siendo casi imposible reparar un nervio roto o cortado. Los nervios apenas pueden regenerarse. Por eso hay que ayudar a los nervios rotos. “Si alguien pierde un brazo o una pierna, el sistema nervioso sigue emitiendo señales”, explican. 

“El gran reto de la integración de miembros artificiales y el restablecimiento de la función en brazos o piernas es llevar la información del nervio a los miembros para que se restablezca la función de brazos y piernas”, dice Damiano Barone, investigador de Cambridge.

Primera vez que se emplea

Es la primera vez que se usan células madre en un organismo vivo de esta forma. “Estas células nos dan mucha libertad y control. Podemos decirles cómo comportarse y comprobar entretanto si todo va bien. Como colocamos las células madre entre la electrónica y el cuerpo, este no reconoce los electrodos. Solo se fija en las células musculares y, por tanto, no crea tejido cicatricial”, explica Barone. De este modo, consiguió enviar impulsos nerviosos desde la parte motora del cerebro de la rata a las patas protésicas. Cuatro semanas después, el puente neural seguía funcionando perfectamente.

Interfaces cerebro-máquina

“Esta interfaz podría revolucionar la forma en que interactuamos con la tecnología”, responde la investigadora Amy Rochford. “Al interconectar células humanas vivas con material bioelectrónico, hemos desarrollado un sistema que puede comunicarse con el cerebro de una forma más natural e intuitiva. 

Esto abre nuevas posibilidades para las prótesis, pero también para las interfaces cerebro-máquina, e incluso la mejora de las capacidades cognitivas está a la orden del día”.

“Era muy incierto si nuestra investigación iba a dar frutos”, añade el profesor George Malliaras. “Este es uno de esos proyectos en los que no tienes ni idea de si tardarás dos o diez años en ver resultados, pero ha ido extremadamente bien. Estamos muy contentos de que haya tenido éxito”.