Implantes de seda para recuperar la visión
Millones de personas en todo el mundo padecen enfermedades oculares que afectan a la visión, como (miopía), visión borrosa (presbicia) y enfermedades de la córnea. La miopía afecta a más del 35 % de la población europea, mientras que la presbicia afecta a prácticamente toda la población a partir de los 45 años. Los tratamientos actuales incluyen intervenciones quirúrgicas para implantar tejido o lentes. Sin embargo, estas técnicas pueden provocar complicaciones, como rechazo, opacidad corneal o una vida útil limitada de los implantes. Hasta ahora no se había identificado ningún material que reuniera las propiedades mecánicas necesarias y características como transparencia, biocompatibilidad y versatilidad. Investigaciones recientes han examinado el potencial de un material natural innovador: las fibras presentes en los capullos del gusano de seda. La fibroína de seda se ha posicionado como un polímero natural de gran interés biomédico. Los biopolímeros derivados de la seda son biocompatibles, elásticos y transparentes. Además, sus propiedades pueden ajustarse con precisión, características esenciales para desarrollar implantes oculares modernos inspirados en la naturaleza. A través del proyecto SILK-EYE, financiado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana) (CEI) un equipo de investigadores ha sido pionero en el desarrollo de nuevos implantes de córnea y lentes fabricados con seda. El trabajo contó con la colaboración de investigadores del Centro Wellman de Fotomedicina(se abrirá en una nueva ventana) y de la Universidad de Tufts(se abrirá en una nueva ventana), Además, amplió los resultados obtenidos previamente en el proyecto PRESBYOPIA, también financiado por el CEI. En aquella iniciativa se desarrollaron lentes intraoculares capaces de modificar su forma mediante la acción de los músculos oculares, imitando el funcionamiento de un cristalino joven. «Estos sistemas requieren materiales que permitan tanto la deformación mecánica como una transmisión eficiente de la luz —explica Susana Marcos, profesora de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas(se abrirá en una nueva ventana) (CSIC)—. La fibroína de seda se reveló como una plataforma especialmente prometedora para todas estas aplicaciones».
Desarrollo de una cadena completa de fabricación
En el proyecto SILK-EYE, Marcos y su equipo desarrollaron una amplia familia de materiales basados en fibroína de seda, además de una cadena completa de fabricación, que abarca desde los capullos hasta las membranas transparentes y los implantes adaptados a cada aplicación. Los investigadores diseñaron vendajes corneales biodegradables capaces de acelerar la cicatrización. También desarrollaron implantes de córnea concebidos para permitir el transporte de nutrientes y mantener la estabilidad a largo plazo. «Estos implantes también están diseñados para corregir defectos refractivos mediante una combinación de respuesta mecánica y ajuste refractivo», agrega Marcos. Además del proceso de fabricación, el equipo del proyecto llevó a cabo una caracterización exhaustiva de materiales, estudios de cultivo celular, procesamiento láser y evaluaciones preclínicas en conejos. «El objetivo final es trasladar esta tecnología a la práctica clínica —comenta Marcos—. Para ello serán necesarios más estudios preclínicos y, después, ensayos de seguridad y eficacia».
Hacia una mejora de la salud visual de los ciudadanos europeos
Los ensayos demostraron que los vendajes corneales basados en fibroína de seda aceleran de forma significativa la cicatrización de lesiones de córnea y pueden fijarse a la córnea sin necesidad de suturas. Los implantes de córnea con alto contenido en seda también mostraron una larga permanencia y una elevada biocompatibilidad. Gracias al uso de sistemas láser avanzados, el equipo consiguió además modificar de forma estable y reproducible el índice de refracción de las membranas de seda. El proyecto también permitió avanzar en el diseño optomecánico y en los sistemas necesarios para lentes intraoculares acomodativas. Marcos destaca varias características que convierten estos implantes de seda en una opción muy prometedora: facilidad de producción, menor coste económico y mayor sostenibilidad, ya que los materiales se degradan de forma natural en el entorno. El equipo continuará desarrollando los implantes de córnea y evaluará su seguridad y eficacia en colaboración con investigadores de la Universidad de Valladolid(se abrirá en una nueva ventana). De forma paralela, investigadores de la Universidad de Rochester(se abrirá en una nueva ventana), en Estados Unidos, estudian cambios del índice de refracción inducidos por láser en materiales de fibroína de seda. Esta línea de trabajo podría favorecer el desarrollo de lentes oftálmicas totalmente personalizadas. «Las enfermedades a las que se dirigen estos implantes tienen una prevalencia muy elevada —concluye Marcos—. Por eso, el potencial de tratamientos alternativos y escalables resulta especialmente relevante».
