La investigación en IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Instituto Italiano de Tecnología) ha llevado al desarrollo revolucionario de una prótesis de retina líquida artificial para contrarrestar los efectos de enfermedades como la retinitis pigmentosa y la degeneración macular relacionada con la edad que causan la degeneración progresiva de los fotorreceptores de la retina, resultando en ceguera. El estudio ha sido publicado en Nanotecnología de la naturaleza .

El estudio representa el estado del arte en prótesis de retina y es una evolución del modelo de retina artificial planar desarrollado por el mismo equipo en 2017 y basado en materiales semiconductores orgánicos ( Materiales de la naturaleza 2017, 16:681-689).

La retina artificial de 'segunda generación' es biomimética, ofrece alta resolución espacial y consta de un componente acuoso en el que nanopartículas poliméricas fotoactivas (cuyo tamaño es de 350 nanómetros, por lo tanto, aproximadamente 1/100 del diámetro de un cabello) están suspendidos, y reemplazará los fotorreceptores dañados.

Los resultados experimentales muestran que la estimulación de la luz natural de las nanopartículas, De hecho, provoca la activación de las neuronas de la retina a salvo de la degeneración, imitando así el funcionamiento de los fotorreceptores en sujetos sanos.

En comparación con otros enfoques existentes, la nueva naturaleza líquida de la prótesis asegura una cirugía rápida y menos traumática que consiste en microinyecciones de nanopartículas directamente debajo de la retina, donde quedan atrapados y reemplazan a los fotorreceptores degenerados; este método también asegura una mayor eficacia.

Los datos recogidos muestran también que la innovadora técnica experimental representa una alternativa válida a los métodos utilizados hasta la fecha para restaurar la capacidad fotorreceptiva de las neuronas de la retina preservando su resolución espacial. Sentar una base sólida para futuros ensayos clínicos en humanos. Es más, El desarrollo de estos nanomateriales fotosensibles abre el camino a nuevas aplicaciones futuras en neurociencia y medicina.

"Nuestros resultados experimentales destacan la relevancia potencial de los nanomateriales en el desarrollo de prótesis retinianas de segunda generación para tratar la ceguera retiniana degenerativa, y representa un gran paso adelante, ", Comentó Fabio Benfenati." La creación de un implante de retina artificial líquido tiene un gran potencial para garantizar una visión de campo amplio y una visión de alta resolución. Encerrar los polímeros fotoactivos en partículas más pequeñas que los fotorreceptores aumenta la superficie activa de interacción con las neuronas de la retina. y permite cubrir fácilmente toda la superficie de la retina y escalar la fotoactivación al nivel de un solo fotorreceptor ".

"En esta investigación hemos aplicado la nanotecnología a la medicina, ", concluye Guglielmo Lanzani." En particular, en nuestros laboratorios hemos realizado nanopartículas de polímero que se comportan como pequeñas células fotovoltaicas, a base de carbono e hidrógeno, componentes fundamentales de la bioquímica de la vida. Una vez inyectado en la retina, estas nanopartículas forman pequeños agregados cuyo tamaño es comparable al de las neuronas, que se comportan efectivamente como fotorreceptores ".

"El procedimiento quirúrgico para la inyección subretiniana de nanopartículas fotoactivas es mínimamente invasivo y potencialmente replicable en el tiempo, a diferencia de las prótesis retinianas planas, "añade Grazia Pertile, Director de la Unidad Operativa de Oftalmología del IRCCS Ospedale Sacro Cuore Don Calabria. "Al mismo tiempo, mantiene las ventajas de las prótesis poliméricas, que son naturalmente sensibles a la luz que entra en el ojo y no requieren gafas, cámaras o fuentes de energía externas ".

El estudio de investigación se basa en modelos preclínicos y la experimentación adicional será fundamental para hacer de la técnica un tratamiento clínico para enfermedades como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular relacionada con la edad.