Los evaluadores expertos de la Comisión Europea concluyen que el proyecto de nanotecnología ByAxon, en el que ha participado el Hospital Nacional de Parapléjicos, centro dependiente del SESCAM, ha conseguido favorablemente los objetivos previstos.
Financiado durante cuatro años en el Programa H2020 de investigación y desarrollo, ByAxon ha acometido el ambicioso objetivo de la reconexión neural mediante el diseño de un bypass activo basado en nanotecnología. Específicamente, ByAxon se ha centrado en la detección y estimulación de señales eléctricas neurales a través de un dispositivo compacto e implantable en la médula espinal, con capacidad para trabajar a temperatura corporal (37 ºC).
El informe de los expertos corrobora que el proyecto ha cumplido todos los objetivos propuestos inicialmente y abre las puertas al desarrollo de nuevas tecnologías para el diseño de interfaces neurales más eficaces con interés terapéutico.
Este dispositivo consta de un sensor capaz de detectar los extraordinariamente pequeños campos magnéticos producidos por la actividad neural y un actuador basado en nanoelectrodes con habilidad mejorada para interaccionar con los componentes neurales.
El foco principal de este proyecto ha sido la lesión medular, motivo por el cual el Hospital Nacional de Parapléjicos, centro de referencia a nivel nacional e internacional en lesión medular, ha sido un miembro clave a lo largo del desarrollo del proyecto. No obstante, los desarrollos tecnológicos de ByAxon podrían tener también gran interés en otras aplicaciones médicas como, por ejemplo, en implantes de retina o para el tratamiento de la epilepsia.
Un grupo de investigadores del hospital toledano, liderado por la doctora Elisa López Dolado, en colaboración con la empresa mfdDiagnostics, han realizado los primeros estudios de biocompatibilidad in vivo en modelos experimentales de rata, con resultados muy satisfactorios.
Un gran equipo multidisciplinar financiado con fondos europeos
Los investigadores del proyecto ByAxon han sido capaces de medir, por primera vez, la actividad de rodajas de médula espinal a tiempo real con sensores magnéticos, sin necesidad de apantallamiento magnético. Éste es un resultado novedoso, fruto del duro trabajo en equipo del consorcio.
Además, en los estudios in vivo realizados, no se han observado signos de inflamación o activación de la respuesta inmune como consecuencia del implante, más allá de lo esperado de la propia intervención quirúrgica. Estos sensores compactos que se han desarrollado en el proyecto ByAxon pueden ser implantados en la médula espinal dado su pequeño tamaño y biocompatibilidad.
El proyecto ByAxon, ‘Hacia el desarrollo de un bypass active para la reconexión neural’, ha recibido un total de 3,7 millones de euros y se ha desarrollado desde enero de 2017 a diciembre de 2020.
Además del Servicio de Salud de Castilla La Mancha, a través del Hospital Nacional de Parapléjicos, el consorcio ha estado integrado por el IMDEA Nanociencia de Madrid, que ha coordinado el proyecto, la Scuola Internazionale Superiore di StudiAvanzati, SISSA (Trieste, Italia), Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, ICMM-CSIC (Madrid, España), Centre National de la Recherche Scientifique-GREYC (Caen, Francia) y la empresa mfdDiagnostics GmbH (Wendelsheim, Alemania).
El grupo de investigadores, liderado por la doctora Laurence Méchin del CNRS-GREYC, ha desarrollado un material capaz de detectar campos magnéticos de extraordinariamente baja intensidad, del orden de nano-Teslas (10.000 veces menores que el campo magnético de la Tierra), usando el fenómeno de la magneto-resistencia anisotrópica.
Este material ha sido utilizado para la fabricación del sensor del bypass. Un sensor, caracterizado por el equipo de investigadores del IMDEA Nanocienca, que está liderado por el profesor Rodolfo Miranda y la doctora María Teresa González.
En lo referente al componente actuador, el IMDEA Nanociencia ha desarrollado dos tipos de electrodos nanoestructurados, poliméricos y metálicos. Investigadores dirigidos por la profesora Laura Ballerini de SISSA y la doctora M. Concepción Serrano en el ICMM-CSIC han centrado sus esfuerzos en analizar en profundidad la biocompatibilidad in vitro de los sensores y electrodos desarrollados en contacto con células neurales y rodajas de médula espinal de rata.
El consorcio en su conjunto está muy satisfecho con los resultados obtenidos, muchos de ellos ya publicados en acceso abierto o en proceso de serlo en los próximos meses, y encaran esperanzados los próximos pasos que permitan avanzar en estos desarrollos tecnológicos.
Todos estos avances científicos han sido posibles gracias a una estrecha colaboración entre científicos de diversas áreas del conocimiento y en distintas etapas del desarrollo de su carrera profesional.
