¿Implantes cerebrales para tratar la epilepsia, la artritis o incluso la incontinencia? Quizás estén más cerca de lo que crees | Industria sanitaria

OhRan Knowlson, un adolescente británico con un tipo severo de epilepsia llamado síndrome de Lennox-Gastaut, se convirtió en la primera persona del mundo en probar un nuevo implante cerebral el pasado mes de octubre, con resultados fenomenales: sus convulsiones diurnas se redujeron en un 80%.

“Ha tenido un gran impacto en su vida y ha evitado que sufra caídas y lesiones como las que sufría antes”, afirma Martin Tisdall, neurocirujano pediátrico consultor en el Hospital Great Ormond Street (Gosh) de Londres, que implantó el dispositivo. “Su madre hablaba de cómo ha mejorado enormemente su calidad de vida, pero también su cognición: está más alerta y más concentrado”.

El neuroestimulador de Oran se ubica debajo del cráneo y envía señales eléctricas constantes a lo profundo de su cerebro con el objetivo de bloquear los impulsos anormales que desencadenan convulsiones. El implante, llamado Picostim y del tamaño de una batería de teléfono móvil, se recarga a través de auriculares y funciona de forma diferente entre el día y la noche.

“El dispositivo tiene la capacidad de registrar la actividad cerebral y medirla, lo que nos permite pensar en formas en las que podríamos utilizar esa información para mejorar la eficacia de la estimulación que reciben los niños”, afirma Tisdall. “Lo que realmente queremos hacer es ofrecer este tratamiento en el NHS”.

Como parte de un proyecto piloto, en las próximas semanas se colocará el implante a tres niños más con síndrome de Lennox-Gastaut, y a principios del año próximo se realizará un ensayo completo con 22 niños. Si todo sale bien, los patrocinadores académicos (Gosh y University College London) solicitarán la aprobación reglamentaria.

Tim Denison, profesor de ciencias de la ingeniería en la Universidad de Oxford y cofundador e ingeniero jefe de Amber Therapeutics, con sede en Londres, que desarrolló el implante junto con la universidad, espera que el dispositivo esté disponible en el NHS dentro de cuatro o cinco años y en todo el mundo.

Esta tecnología forma parte de un número cada vez mayor de implantes neuronales que se están desarrollando para tratar una amplia gama de enfermedades, como el cáncer cerebral, el dolor crónico, la artritis reumatoide, el párkinson, la incontinencia y el tinnitus. Estos dispositivos son más sofisticados que los implantes anteriores, ya que no solo decodifican la actividad eléctrica del cerebro, sino que la regulan. También es un sector en el que Europa compite con Estados Unidos en una carrera por desarrollar esta tecnología que cambiará la vida.

Amber no es la única empresa que trabaja en implantes cerebrales para tratar la epilepsia. NeuroPace, en California, ha desarrollado un dispositivo que responde a la actividad cerebral anormal y ha sido aprobado por el organismo regulador estadounidense para mayores de 18 años. Sin embargo, la batería no es recargable y debe reemplazarse mediante cirugía al cabo de unos años. Otros dispositivos se colocan en el pecho, con cables que llegan hasta el cerebro, y deben reajustarse a medida que el niño crece.

Cuando se habla de chips cerebrales, la mayoría de la gente piensa en Neuralink, la startup de Elon Musk, también con sede en California. La empresa acaba de implantar un chip cerebral en una segunda persona con una lesión en la médula espinal. El dispositivo utiliza cables diminutos más finos que un cabello humano para captar señales del cerebro y traducirlas en acciones.

El implante ha sido modificado después de que varios cables se desplazaran de su posición en la primera persona que lo recibió en enero, Noland Arbaugh, quien está paralizado del cuello hacia abajo. Le ha permitido controlar el cursor de un ratón en una pantalla de ordenador con el pensamiento, lo que, según él, le hace sentir como si estuviera La guerra de las galaxias Jedi “usando la Fuerza”.

Otras empresas estadounidenses, como Synchron, respaldada por Bill Gates y Jeff Bezos, también han implantado recientemente interfaces cerebro-computadora (BCIs) en personas que no pueden moverse ni hablar.

Pero los científicos afirman que esos implantes simplemente decodifican señales eléctricas. En cambio, varias empresas estadounidenses, británicas y europeas, como Amber, están trabajando en la modulación de las señales en lo que se denomina “terapia BCI” (estimulación cerebral profunda) para tratar enfermedades. El implante de Amber también se utiliza en ensayos académicos para la enfermedad de Parkinson, el dolor crónico y la atrofia multisistémica, que causa un daño gradual a las células nerviosas del cerebro. La empresa también ha patrocinado un ensayo inicial en Bélgica para tratar la incontinencia, con resultados prometedores.

Otro tipo de tecnología se probará en humanos en un ensayo clínico que comenzará en unas pocas semanas, utilizando el primer implante cerebral hecho de grafeno, el “material maravilloso” descubierto en la Universidad de Manchester hace dos décadas.

Un equipo médico del hospital Salford Royal colocará un dispositivo con 64 electrodos de grafeno en el cerebro de un paciente con glioblastoma, un cáncer cerebral de rápido crecimiento. Estimulará y leerá la actividad neuronal con alta precisión para que otras partes del cerebro no resulten dañadas cuando se extirpe el cáncer. El implante se retira después de la cirugía.

“Estamos utilizando la interfaz para delimitar dónde está el glioblastoma y resecarlo (cortarlo) sin afectar áreas funcionales como el lenguaje o la cognición”, explica Carolina Aguilar, cofundadora y consejera delegada de Inbrain Neuroelectronics, una empresa con sede en Barcelona que desarrolló el implante junto con el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología y la Universidad de Manchester.

Tradicionalmente se han utilizado platino e iridio en los implantes, pero el grafeno, hecho de carbono, es ultrafino, no dañino para el tejido humano y capaz de decodificarse y modularse de forma muy selectiva.

Inbrain planea realizar ensayos clínicos con un implante similar, impulsado por inteligencia artificial, para personas con enfermedad de Parkinson, epilepsia y problemas del habla causados ​​por accidentes cerebrovasculares.

El profesor Kostas Kostarelos, catedrático de nanomedicina en la Universidad de Manchester, además de cofundador de Inbrain e investigador principal del ensayo sobre glioblastoma, afirma que la empresa tiene como objetivo “desarrollar un sistema implantable más inteligente”.

Los dispositivos impulsados ​​por IA, con 1.024 contactos eléctricos, “ayudarán a brindar la mejor terapia para cada paciente sin que los neurólogos necesiten programar todos estos contactos individualmente, como hoy”, afirma.

Inbrain está colaborando con la empresa farmacéutica alemana Merck para utilizar su dispositivo de grafeno para estimular el nervio vago, responsable de varias funciones corporales, incluidas la digestión, la frecuencia cardíaca y la respiración, para tratar enfermedades inflamatorias, metabólicas y endocrinas crónicas graves como la artritis reumatoide.

Galvani Bioelectronics, fundada en 2016 por la segunda mayor empresa farmacéutica de Gran Bretaña, GSK, y la filial de Alphabet, Verily Life Sciences, tiene una terapia líder que apunta a tratar la artritis reumatoide mediante la estimulación del nervio esplénico. Galvani ha comenzado los ensayos clínicos con pacientes en el Reino Unido, Estados Unidos y los Países Bajos, y se esperan los primeros resultados en un plazo de seis a doce meses.

El mercado de la bioelectrónica, que fusiona la ciencia biológica y la ingeniería eléctrica, vale actualmente 8.700 millones de dólares y se prevé que alcance más de 20.000 millones de dólares (15.000 millones de libras) en 2031. Según una investigación de mercado verificadaEsta área se centra en el sistema nervioso periférico, que lleva señales desde el cerebro a los órganos y viceversa. Si a esto le sumamos la neuromodulación centrada en el cerebro y la BCI, el mercado total podría valer más de 25.000 millones de dólares, cree Aguilar.

Mientras que las empresas de neuromodulación en los EE. UU. han estado haciendo olas con dispositivos dirigidos al dolor crónico y la apnea del sueño, hay un número creciente de nuevas empresas en Europa. MintNeuro, una empresa derivada del Imperial College de Londres, está trabajando en chips de próxima generación que se pueden combinar en pequeños implantes y colabora con Amber. Financiado por una subvención de Innovate UK, su primer proyecto es desarrollar un implante para tratar la incontinencia urinaria mixta.

La empresa Neurosoft de Ginebra ha desarrollado unos dispositivos en forma de finas láminas metálicas sobre silicona elástica que, al ser blandas, ejercen menos presión sobre el cerebro y los vasos sanguíneos. Su objetivo es tratar los acúfenos graves, que afectan a 120 millones de personas en todo el mundo.

Nicolas Vachicouras, su director ejecutivo, afirma: “Aunque el tinnitus suele comenzar con daños en los oídos, generalmente debido a ruidos fuertes… puede causar cambios en el cableado del cerebro y convertirse en un trastorno neurológico”.

Newronika, fundada en 2009 por 13 neurocirujanos, neurólogos, ingenieros y otros científicos del centro de investigación Policlínico de Milán y de la Universidad de Milán, ha desarrollado un neuroestimulador cerebral profundo recargable para tratar la enfermedad de Parkinson. Es capaz de realizar una estimulación de circuito cerrado, que se adapta momento a momento al estado del paciente, y todavía se está probando en pacientes.

“En lo que se refiere a la introducción de terapias en el Sistema Nacional de Salud y su distribución global, Europa y el Reino Unido pueden competir de tú a tú con Estados Unidos”, afirma Denison. “Es una carrera justa y vamos a luchar por ella”.