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¿Se puede tratar la epilepsia con implantes cerebrales?

Enfermedades

Entre las enfermedades neurológicas crónicas que en España se presentan con más frecuencia, se encuentra la epilepsia, donde más de 400.000 personas padecen de ella y que en toda Europa son entre 6 y 15 millones quienes presentan ataques de esta durante su vida.

Hoy en día es posible tratar la epilepsia con implantes cerebrales

En el 2010 una solución a la epilepsia fue dada a conocer, cuando sus creadores saltaron a la fama con  la recepción del premio Nobel de Física, ya que estos idearon la utilización de grafeno para crear implantes, que sirvieran a quienes padecen de la enfermedad.

Las características de maleabilidad del grafeno, sumado a que es un material transparente y delgado, el cual solo tiene un átomo de grosor, lo hacía el mejor candidato que se elaborarán los implantes, al tiempo que despertaba una gran incertidumbre en cuanto a por qué no se había utilizado el mismo para otras aplicaciones.

Los implantes diseñados por Andre Geim y Konstantin Novoselov, serían conocidos entonces como microtransiStores o también como sensores cerebrales de grafeno, que comenzarían a ser desarrollados por distintos centros de investigación de Barcelona, los cuales permitirán el estudio del cerebro en general, pero particularmente para poder hacer un diagnóstico efectivo y aplicar el tratamiento adecuado a enfermedades neurológicas como la epilepsia, así como a los infartos cerebrales.

Durante décadas, la forma más común para el diagnóstico y tratamiento de la epilepsia ha sido la colocación de electrodos en distintas zonas del cerebro, pero con la implementación del grafeno supone una oportunidad para que haya otras opciones para explorar el órgano más importante del cuerpo humano.

Entre las ventajas que dan los micro transistores de grafeno, frente a los electrodos, está que pueden detectar la actividad cerebral por arriba del umbral de frecuencia, por lo que, así sea que se trate de señales cerebrales de baja frecuencia, por debajo de los 0.1 Hz, de igual forma los implantes de grafeno permitirán su medición, algo que con los electrodos hasta ahora no era posible. 

Pruebas realizadas con los micro transiStores de grafeno

  • Una veintena de ratas han servido para realizar distintas pruebas de los implantes cerebrales, para lo cual se les indujo epilepsia por medio de una inyección de cloruro potásico y posteriormente les fue implantado el sensor de grafeno mediante una cirugía.
  • Según los investigadores que participan en las pruebas, catalogan el experimento como la aplicación de un “tsunami cerebral” a los roedores, el cual conseguiría resetear su actividad cerebral y la detiene hasta que las misma regresará a la normalidad, permitiendo así que se pudiera hacer un mapeado de cómo es que se propaga la señal cerebral a velocidad lenta.
  • Cuando inicia un ataque de epilepsia de larga duración, el cerebro para defenderse se resetea, por lo que es importante poder conocer cómo es que se produce dicho mecanismo, así que los sensores de grafeno permitirá recolectar dicha información del cerebro, transmitiendola a un dispositivo móvil que registrará todas las alertas detectadas por el sensor, el cual será capaz, entre otras cosas, de detectar que se producirá un ataque de epilepsia.
  • La elección del grafeno como material para los implantes cerebrales, se hizo por razones muy evidentes. 
  • Se trata de un material biocompatible con la tecnología invasiva, ya que no genera ningún tipo de inflamación en el cerebro, además de que gracias a su enlace, este hace que sea muy poco reactivo. Por si fuera poco, el grafeno también permite su utilización para monitorizar el cerebro, ya que es un material que se adapta de manera sencilla al córtex, la cual es una superficie rugosa en dicho órgano.

Ensayos con humanos

  • La prueba final de la efectividad de estos implantes cerebrales se evidenciará a ciencia cierta, cuando comiencen los ensayos con los humanos.
  • Hasta el momento, los dispositivos implantados en las ratas, poseen 16 transistores de grafeno que miden 100 x 50 micras y que ocupa un total de espacio de 1,5 mm, por lo que la implementación en los humanos seguro va a requerir una redimensión en cuanto a la superficie que ocupe en ellos, pero donde los sensores pueden tener el mismo tamaño.
  • El siguiente paso será la validación de los implantes de grafeno en los humanos, aunque todavía no se tienen plazos seguros para ello, pero se espera que dentro de un par de años pueda iniciarse el ensayo clínico con quienes son pacientes de epilepsia, lo cual se realizará con la colaboración del University College London, pero también se tiene previsto que los neurocirujanos del Hospital del Mar de Barcelona, realicen un ensayo similar.
  • El desarrollo de las tecnologías que se basan en grafeno, ya posee mucha investigación básica al respecto, por lo que se espera que a partir de estos ensayos, se pase del prototipo al producto y que en los próximos años se consiga escalar a nivel industrial.
  • Ya se han dado los pasos iniciales para conseguir un mejor diagnóstico y tratamiento para la epilepsia, ahora solo queda esperar que los resultados que se obtengan del ensayo con ratas, permita iniciar las pruebas pertinentes en los humanos, para que de forma más segura se pueda seguir  ayudando a los pacientes de epilepsia a tener una mejor calidad de vida con el tratamiento de su enfermedad.

Esto es algo que durante muchos años se ha tratado de conseguir y es la única solución más cercana a la realidad, han sido los implantes cerebrales que se espera que estén disponibles muy pronto.

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