Nanopartícules per recuperar la visió

La distròfia retinal hereditària i la degeneració macular, malalties que afecten especialment les persones més grans, es troben entre les causes més habituals de ceguesa. Concretament, 1,5 milions de persones són cegues perquè pateixen distròfies retinals hereditàries i 14 milions ho són per degeneració macular. En aquestes dues malalties es produeix una pèrdua progressiva dels fotoreceptors de la retina que condueix finalment a la pèrdua de visió. Els tractaments que hi ha disponibles en l’actualitat tenen moltes limitacions relacionades amb la falta de sensibilitat i de resolució.

Investigadors del Center for Synaptic Neuroscience and Technology i del Center for Nano Science and Technology (Istituto Italiano di Tecnologia, Gènova, Itàlia), en col·laboració amb investigadors de les universitats de Pisa, Gènova, Milà i Granada, i dels hospitals de Gènova, Negrar i Màntua, liderats tots ells per Guglielmo Lanzani, han desenvolupat una pròtesi de retina líquida feta de nanopartícules de polímer semiconductor fotoactiu que es poden injectar directament a l’ull per substituir funcionalment els fotoreceptors danyats i restaurar l’agudesa visual amb una alta resolució espacial.

A la Figura 1 es representa una secció d’una retina d’una persona sana. La retina té la missió de transformar la llum que rep en un impuls nerviós fins a arribar al cervell passant pel nervi òptic, per veure les imatges tal com les percebem. Aquesta llum entra per la còrnia, passa per la pupil·la i el cristal·lí, fins a arribar a la retina, on és captada pels cons i els bastons. Tant la distròfia retinal hereditària com la degeneració macular es produeixen per una pèrdua progressiva dels cons i dels bastons que capten la llum.

Figura 1. Secció d’una retina sana amb els cons i els bastons.

La retina artificial líquida que han desenvolupat els investigadors és una pròtesi formada per una solució aquosa de nanopartícules fotoactives en suspensió, capaces de complir les funcions dels fotoreceptors naturals de la retina. Aquestes nanopartícules tenen una mida d’aproximadament uns 300 nm de diàmetre (300 vegades menor que el diàmetre d’un cabell) i la seva base és el polímer semiconductor P3HT (poli(3-hexiltiofè-2,5-diil). Es tracta d’una cadena polimèrica conductora molt usada actualment en dispositius de fotovoltaica orgànica gràcies a les seves interessants propietats electròniques (vegeu Figura 2). Quan les nanopartícules absorbeixen la llum, la converteixen en un senyal elèctric que estimula les cèl·lules tal com ho fan de manera natural els cons i els bastons. Tal com es pot veure a la Figura 3, l’absorció de llum en la nanopartícula té lloc a longituds d’ona molt semblants a les que absorbeixen els cons i els bastons.

Figura 2. Estructura molecular del polímer semiconductor poli(3-hexiltiofè-2,5-diil) (P3HT).

Figura 3. Longitud d’ona a la qual absorbeix el polímer P3HT els bastons i els cons de la retina.

L’operació consisteix a injectar la solució de nanopartícules en la zona on hi ha els cons i els bastons. La intervenció és relativament senzilla i no es produeixen reaccions inflamatòries significatives. De moment, l’operació s’ha fet només en ratolins. Els ratolins injectats no només recuperen la sensibilitat a la llum sinó també l’agudesa visual (capacitat per distingir detalls) i, fins i tot, poden distingir la llum vermella, a diferència de la resta dels seus congèneres. En aquest sentit, fins i tot s’amplia la visió dels ratolins. L’equip d’investigació ha creat una empresa emergent que té com a objectiu desenvolupar aquesta tecnologia per poder-la aplicar en humans. S’espera que la primera operació en humans tingui lloc en els pròxims mesos.

Per acabar, una reflexió. Un article recent de la revista Chemistry World mostra que els estudis de biologia, medicina i psicologia estan sobrerepresentats en les notícies dels mitjans de comunicació. La investigació en química és molt menys present, però, en canvi, és molt present a les patents i, per tant, aporta molt a la societat. En els mesos vinents tindrà lloc la primera recuperació de la vista en humans mitjançant l’aplicació de les nanopartícules de P3HT. Els mitjans de comunicació ho vendran com un avenç de la medicina i, molt probablement, s’oblidaran de l’important paper que té la química en l’elaboració d’aquestes nanopartícules. Hem de ser conscients que si avança la medicina sovint és gràcies a avenços en matemàtiques, física o química. Els metges farien bé de mencionar-ho en les seves rodes de premsa.