Las enfermedades neurológicas constituyen la primera causa de discapacidad a nivel mundial y solo en la Argentina se estima que alrededor de 450.000 personas están afectadas por una discapacidad causada por un daño cerebral.
Además, solo 50 de cada 100.000 pacientes que padecen trastornos neurológicos pueden ser intervenidos quirúrgicamente por distintos factores, entre los que es posible citar los costos que, por intervención, pueden oscilar entre 15 mil y 20 mil dólares. Pero también hay otras limitaciones que tienen que ver con que no todos son candidatos a la intervención quirúrgica, el rechazo a los implantes o la posibilidad de infección, por lo que una operación es el último recurso.
Teniendo en cuenta esta realidad es que investigadores del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) junto al Instituto de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Buenos Aires (IIBM), trabajan desde hace cinco años en el desarrollo de una nueva técnica no invasiva para estimular la actividad neuronal a través de ultrasonido que, además, tiene la particularidad de tener especificidad y la penetración de las técnicas quirúrgicas que sí son invasivas.
Para profundizar en el tema, El Tribuno dialogó con Fabián Acquaticci, quien es uno de los principales investigadores del Laboratorio de Ultrasonido Biomédico del centro de electrónica del INTI junto a Sergio Lew y Sergio Gwirc.
“Es una técnica de neuroestimulación que lo que hace es controlar la actividad neuronal en una región especifica del cerebro. Eso es lo que permite modificar el funcionamiento de esa región a través de la activación de circuitos neuronales que pueden ser excitatorios o inhibitorios en esa región neuronal. Para que no sea invasivo se realiza a través de un ultrasonido con un mecanismo diferente al de la estimulación eléctrica, que es la que se utiliza con electrodos implantables, por ejemplo”, detalló Acquaticci.
El innovador tratamiento no sería solo una alternativa para las intervenciones quirúrgicas, sino que también permitiría a los pacientes que son refractarios al tratamiento farmacológico, para quienes las únicas opciones son la técnicas de neuroestimulación.
“El problema es que las técnicas actuales que se utilizan terapéuticamente tienen limitaciones muy fuertes. Hay dos grupos: las no invasivas (como la estimulación magnética transcraneal), que no tienen especificidad ni penetración en regiones profundas del cerebro y dejan afuera una cantidad de trastornos como Parkinson, dislexia o estados de alteración de la conciencia. Y están las técnicas invasivas que requieren de cirugía para la implantación profunda de electrodos que sí pueden tratar esos casos, pero es una intervención con todos los riesgos y limitaciones que estas tienen”, destacó el investigador.
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Las enfermedades neurológicas constituyen la primera causa de discapacidad a nivel mundial y solo en la Argentina se estima que alrededor de 450.000 personas están afectadas por una discapacidad causada por un daño cerebral.
Además, solo 50 de cada 100.000 pacientes que padecen trastornos neurológicos pueden ser intervenidos quirúrgicamente por distintos factores, entre los que es posible citar los costos que, por intervención, pueden oscilar entre 15 mil y 20 mil dólares. Pero también hay otras limitaciones que tienen que ver con que no todos son candidatos a la intervención quirúrgica, el rechazo a los implantes o la posibilidad de infección, por lo que una operación es el último recurso.
Teniendo en cuenta esta realidad es que investigadores del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) junto al Instituto de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Buenos Aires (IIBM), trabajan desde hace cinco años en el desarrollo de una nueva técnica no invasiva para estimular la actividad neuronal a través de ultrasonido que, además, tiene la particularidad de tener especificidad y la penetración de las técnicas quirúrgicas que sí son invasivas.
Para profundizar en el tema, El Tribuno dialogó con Fabián Acquaticci, quien es uno de los principales investigadores del Laboratorio de Ultrasonido Biomédico del centro de electrónica del INTI junto a Sergio Lew y Sergio Gwirc.
“Es una técnica de neuroestimulación que lo que hace es controlar la actividad neuronal en una región especifica del cerebro. Eso es lo que permite modificar el funcionamiento de esa región a través de la activación de circuitos neuronales que pueden ser excitatorios o inhibitorios en esa región neuronal. Para que no sea invasivo se realiza a través de un ultrasonido con un mecanismo diferente al de la estimulación eléctrica, que es la que se utiliza con electrodos implantables, por ejemplo”, detalló Acquaticci.
El innovador tratamiento no sería solo una alternativa para las intervenciones quirúrgicas, sino que también permitiría a los pacientes que son refractarios al tratamiento farmacológico, para quienes las únicas opciones son la técnicas de neuroestimulación.
“El problema es que las técnicas actuales que se utilizan terapéuticamente tienen limitaciones muy fuertes. Hay dos grupos: las no invasivas (como la estimulación magnética transcraneal), que no tienen especificidad ni penetración en regiones profundas del cerebro y dejan afuera una cantidad de trastornos como Parkinson, dislexia o estados de alteración de la conciencia. Y están las técnicas invasivas que requieren de cirugía para la implantación profunda de electrodos que sí pueden tratar esos casos, pero es una intervención con todos los riesgos y limitaciones que estas tienen”, destacó el investigador.
Detalles de la técnica
El tratamiento que está en desarrollo consiste en una onda de presión de muy alta frecuencia que se va a transmitir a través del cráneo. Se dirige hacia el cerebro a una ubicación determinada y solamente va a tener efecto en una zona muy pequeña de alrededor de 3 milímetros cúbicos. En ese sector se produce un efecto mecánico que modifica la permeabilidad de la membrana neuronal. Se hace por vibraciones microscópicas que modifican la excitabilidad neuronal, o activan poblaciones de neuronas.
Los avances
La investigación se encuentra en una etapa de desarrollo preclínico, “en la que estamos trabajando con animales de laboratorio como parte experimental, estimulando distintas regiones cerebrales, que es donde interviene fuertemente el IIBM y el desarrollo de la tecnología en una forma de focalizar el ultrasonido para neuroestimulación con la construcción de dispositivos muy pequeños, que se podrían integrar en el cráneo debajo de la piel para trastornos crónicos”, sostuvo Acquaticci.
Esa etapa está finalizando y pudieron validar la efectividad y la seguridad, lo que es muy importante para avanzar en un corto plazo a la etapa clínica, sobre pacientes. Mientras continúan trabajando en la caracterización de los dispositivos a través del cráneo humano en ex vivo (en latín: fuera de lo vivo).
“La técnica es hasta ahora la más segura para estimular regiones profundas del cerebro y si la comparamos con los costos de una intervención quirúrgica es infinitamente menor”, puntualizó el especialista.