El equipo de investigadores dirigido por Pau Gorostiza, del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), y Amadeu Llebaria, del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (QAC) del CSIC, en España, desarrolló unas moléculas que se pueden activar o desactivar mediante un haz de luz, de tal forma que se consigue que proteínas de las neuronas implicadas en la visión respondan de forma semejante a como lo hacen en condiciones fisiológicas normales, desencadenando una respuesta cuando reciben estimulación luminosa.
Estas moléculas forman parte de una nueva clase de fármacos regulados por luz, los llamados fotoconmutadores covalentes o targeted covalent photoswitches (TCPs).
“En condiciones normales, las células fotoreceptoras de la retina (conos y bastones) son las que reaccionan al recibir luz y activan, a su vez, otras células de la retina que enviarán la señal visual al cerebro. Las moléculas que hemos diseñado se activan por la luz: al recibir luz cambian de forma, lo que modifica su interacción con los receptores neuronales implicados en el envío de señales visuales al cerebro. El nuestro es un trabajo conceptual, un primer paso para demostrar que la técnica es posible, que estas células podrían reemplazar la función de los conos y los bastones cuando estos estuvieran dañados”, explicó Llebaria.
En teoría, las moléculas actuarían como prótesis para restaurar la fotorespuesta de retinas degeneradas y, en comparación con las opciones disponible en la actualidad para este fin, ayudarían “a evitar la cirugía y proporcionar un mejor acoplamiento para la fotoestimulación, así como disminuir el tiempo de rehabilitación al aprovechar el procesado natural de señales neuronales en la retina», indicó Gorostiza.
Por su parte, Eduardo Fernández, uno de los investigadores proveniente de la Universidad Miguel Hernández, detalló que en modelos animales de retinosis pigmentaria esta tecnología fue capaz de restablecer las respuestas fisiológicas a la luz, por lo que podría ayudar a crear nuevos tratamiento para enfermedades oculares como la degeneración macular y otras patologías degenerativas de la retina.
Según la Organizaciónn Mundial de la Salud (OMS), el 90 por ciento de las personas con discapacidad visual vive en países de ingresos bajos, sin embargo, son las enfermedades de la retina la principal causa de este tipo de limiatación en los países de ingresos medios-altos y altos.
Una gráfica de Statista muestra, por ejemplo, que en 2010 en Estados Unidos había 7.7 millones de individuos con retinopatía diabética y 2.1 millones con degeneración macular por envejecimiento, y que las proyecciones para 2020 indican que tales cifras se incrementarían a 9.2 y 2.5 millones, respectivamente, por ello, aunque estas prótesis moleculares aún deben ser estudiadas, resultan una opción alentadora para revertir este panorama.
Los detalles del trabajo de origen español fueron dados a conocer en Nature Communication: “Optical control of endogenous receptors and cellular excitability using targeted covalent photoswitches”.
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