Otro avance increíble de la ciencia: un hombre con una ceguera total logró ver por primera vez

Un equipo de científicos anunció el lunes que habían restaurado parcialmente la vista de un hombre ciego mediante la construcción de proteínas que captan la luz en uno de sus ojos.

Por Carl Zimmer

Su informe, que apareció en la revista Nature Medicine, es el primer estudio publicado que describe el uso exitoso de este tratamiento.

“Ver por primera vez que funcionó, aunque solo sea en un paciente y en un ojo, es emocionante”, dijo Ehud Isacoff, neurocientífico de la Universidad de California, Berkeley, que no participó en el estudio.

El procedimiento está muy lejos de la visión completa. El voluntario, un hombre de 58 años que vive en Francia, tuvo que usar unas gafas especiales que le dieron la percepción fantasmal de los objetos en un campo de visión estrecho. Pero los autores del informe dicen que el ensayo -resultado de 13 años de trabajo- es una prueba de concepto para tratamientos más efectivos en el futuro.

“Obviamente, no es el final del camino, pero es un hito importante”, dijo el Dr. José-Alain Sahel, un oftalmólogo que divide su tiempo entre la Universidad de Pittsburgh y la Sorbona en París.

Sahel y otros científicos han intentado durante décadas encontrar una cura para las formas hereditarias de ceguera. Estos trastornos genéticos privan a los ojos de las proteínas esenciales necesarias para la visión.

Cuando la luz entra en el ojo, es capturada por las llamadas células fotorreceptoras. Los fotorreceptores luego envían una señal eléctrica a sus vecinos, llamados células ganglionares, que pueden identificar características importantes como el movimiento. Luego envían sus propias señales al nervio óptico, que envía la información al cerebro.

En estudios anteriores, los investigadores han podido tratar una forma genética de ceguera llamada amaurosis congénita de Leber, mediante la reparación de un gen defectuoso que de otro modo haría que los fotorreceptores se degeneren gradualmente.

Pero otras formas de ceguera no pueden tratarse de forma tan sencilla, porque sus víctimas pierden sus fotorreceptores por completo. “Una vez que las células están muertas, no se puede reparar el defecto genético”, dijo Sahel.

Para estas enfermedades, Sahel y otros investigadores han estado experimentando con un tipo de reparación más radical. Están utilizando la terapia génica para convertir las células ganglionares en nuevas células fotorreceptoras, aunque normalmente no capturan la luz.

Los científicos están aprovechando las proteínas derivadas de las algas y otros microbios que pueden hacer que cualquier célula nerviosa sea sensible a la luz.

A principios de la década de 2000, los neurocientíficos descubrieron cómo instalar algunas de estas proteínas en las células cerebrales de ratones y otros animales de laboratorio mediante la inyección de virus que transportaban sus genes. Los virus infectaron ciertos tipos de células cerebrales, que luego usaron el nuevo gen para construir canales sensibles a la luz.

Originalmente, los investigadores desarrollaron esta técnica, llamada optogenética, como una forma de sondear el funcionamiento del cerebro. Al insertar una pequeña luz en el cerebro del animal, podrían encender o apagar cierto tipo de célula cerebral con solo presionar un interruptor. El método les ha permitido descubrir los circuitos subyacentes a muchos tipos de comportamiento.

Sahel y otros investigadores se preguntaron si podrían usar la optogenética para agregar proteínas sensibles a la luz a las células de la retina. Después de todo, razonaron, las células de la retina también son nervios; en otras palabras, una extensión del cerebro.

Para Ed Boyden, neurocientífico del M.I.T. -quien ayudó a ser pionero en el campo de la optogenética- la búsqueda para usar estas proteínas para curar la ceguera lo tomó por sorpresa. “Hasta ahora, he pensado en la optogenética como una herramienta para los científicos principalmente, ya que la están utilizando miles de personas para estudiar el cerebro”, dijo. “Pero si la optogenética se demuestra en la clínica, sería extremadamente emocionante”.

El Dr. Sahel y sus colegas reconocieron que las proteínas optogenéticas creadas por el Dr. Boyden y otros no eran lo suficientemente sensibles como para producir una imagen a partir de la luz ordinaria que entraba al ojo. Pero los científicos no podían emitir luz amplificada al ojo, porque el resplandor destruiría el delicado tejido de la retina.

Entonces, los científicos eligieron una proteína optogenética que es sensible solo a la luz ámbar, que es más agradable a la vista que otros colores, y utilizaron virus para transportar estas proteínas ámbar a las células ganglionares de la retina.

A continuación, los investigadores inventaron un dispositivo especial para transformar la información visual del mundo externo en luz ámbar que podría ser reconocida por las células ganglionares. Crearon unas gafas que escanean su campo de visión miles de veces por segundo y registran los píxeles en los que cambia la luz. Luego, las gafas envían un pulso de luz ámbar desde ese píxel al ojo.

Los investigadores razonaron que esta estrategia podría crear imágenes en el cerebro. Nuestros ojos, naturalmente, dan vueltas en pequeños movimientos muchas veces por segundo. Con cada salto, muchos píxeles cambiarían los niveles de luz.

Aún así, era una pregunta abierta si las personas ciegas podrían aprender a usar esta información para reconocer objetos. “El cerebro tiene que aprender un nuevo idioma”, dijo Botond Roska, oftalmólogo de la Universidad de Basilea y coautor del nuevo estudio.

Después de probar su terapia génica y sus gafas protectoras en monos, el Dr. Roska, el Dr. Sahel y sus colegas estaban listos para probarlo en personas. Su plan era inyectar virus portadores de genes en un ojo de cada voluntario ciego y luego esperar varios meses para que las células ganglionares crecieran proteínas optogenéticas. Luego capacitarían a los voluntarios para usar las gafas.

Desafortunadamente, solo lograron capacitar a un voluntario antes de que la pandemia de coronavirus cerrara el proyecto. Después de años de preparación para el estudio, ahora estaba estancado en el limbo.

Pero entonces el único voluntario que habían logrado capacitar se puso en contacto. Durante siete meses, había estado usando las gafas en casa y en los paseos. Un día se dio cuenta de que podía ver las franjas de un paso de peatones.

Cuando la pandemia disminuyó en Francia durante el verano, los científicos lograron llevarlo a su laboratorio para recibir más capacitación y pruebas. Descubrieron que podía extender la mano y tocar un cuaderno que estaba sobre una mesa, pero tuvo menos suerte con una caja más pequeña de grapas. Cuando los científicos colocaron dos o tres vasos frente al voluntario, logró contarlos correctamente 12 de 19 veces.

Durante algunas de las pruebas, el voluntario usó una gorra con electrodos que podían detectar la actividad cerebral a través de su cuero cabelludo. Cuando las gafas enviaron señales a su retina, activaron partes del cerebro involucradas en la visión.

“Es un gran logro desde un punto de vista científico, y lo más importante para las personas ciegas”, dijo Lucie Pellissier, neurocientífica de la Universidad de Tours en Francia que no participó en el estudio.

Sahel y sus colegas fundaron una empresa llamada GenSight para llevar su técnica a través de ensayos clínicos con la esperanza de que los reguladores la aprobaran. No están solos. Isacoff y sus colegas han fundado una empresa similar llamada Vedere Bio que fue adquirida en octubre pasado por Novartis.

Se necesitarán muchos más resultados positivos de los ensayos clínicos antes de que la optogenética pueda convertirse en un tratamiento estándar para algunas formas de ceguera. Por ahora, el Dr. Sahel y sus colegas están trayendo a los otros voluntarios para capacitarlos, además de probar dosis más altas del virus y actualizar sus gafas con gafas delgadas que serían más cómodas y, al mismo tiempo, entregarían más información a la retina.

El Dr. Isacoff y sus colegas han llevado a cabo experimentos propios que plantean la posibilidad de que otras proteínas optogenéticas puedan hacer que las células de la retina sean lo suficientemente sensibles como para detectar la luz sin la ayuda de gafas. “Creo que va a funcionar bastante bien”, dijo.

Durante todo el tiempo que el Dr. Sahel ha dedicado a su propio sistema, dudó en adivinar hasta qué punto podría mejorar. “Hasta que un paciente te diga lo que está viendo, realmente no puedes predecir nada”, dijo.

(C) The New York TImes.-