Hito en la investigación; logran que tres personas con una lesión medular completa vuelvan a caminar

​El lunes se publicaba en Nature un hito en Neurociencia de la mano de científicos de la EPF de Lausana (Suiza) al anunciar que 3 personas parapléjicas volvían a andar un día después de recibir un implante electrónico. Hoy vamos a profundizar para comprender la gran relevancia de la noticia.

La publicación aparecía este lunes en “Nature Medicine” y es un paso significativo en una tecnología en la que llevan años investigando y que permite a personas con lesiones en la médula espinal recuperar el movimiento en muy poco tiempo
 
La investigación se centró en tres personas que habían quedado parapléjicas tras accidentes viales  con seccionamiento completo de la médula espinal pero que tras la intervención habían conseguido volver a ponerse en pie y dar unos pasos tan solo en 24 horas!

Nature Medicine

​Los tres pacientes, a causa de la gravedad de la lesión habían perdido toda la capacidad de movimiento en el tronco y sus extremidades inferiores a causa de la gravedad de la lesión, que hasta ahora significa permanecer para siempre en una silla de ruedas.
 
Para conseguir este avance, la neurocirujana Jocelyne Bloch, del hospital universitario de Lausana (Suiza)y el neurocientífico Grégoire Courtine, de la Escuela Politécnica Federal de la misma ciudad quienes dirigen esta investigación, realizaron una intervención quirúrgica donde implantaron 16 electrodos directamente sobre su médula espinal, que a diferencia de intervenciones anteriores, donde se usaron dispositivos y cableados procedentes de neuroestimuladores, se diseñaron específicamente para los pacientes.
 
La solución más sencilla que podríamos imaginar consistiría en “reconectar” las dos secciones separadas de la médula, pero eso a día de hoy es imposible, entraña una complejidad enorme y desconocemos exactamente cómo hacerlo.
 
La solución propuesta es pues diferente, pero un gran avance hacia esta conexión “definitiva”: consiste en una operación de cuatro horas donde se implantan electrodos que emiten pulsos eléctricos sincronizados y que gracias a un sistema informático imitan las señales que circulan a lo largo de la médula espinal para dar instrucciones para que mover los músculos de los miembros inferiores tal y como haría el cerebro. Esto significa que estamos aprendiendo a “decodificar” esas señales y además generarlas artificialmente.

Nature Medicine

Estas señales son de una complejidad enorme y se tienen que emitir con una sincronicidad perfecta, como lo haría un cerebro humano, por los que electrodos conectados al ordenador reciben las instrucciones de un sistema de inteligencia artificial que reproduce estos impulsos generando diferentes movimientos, en este caso: caminar, montar en bicicleta especial o remar en una piragua (este último movimiento para un paciente sin movilidad en el bajo tórax).
 
En teoría, gracias a esta IA a medida el sistema mejore, se podrían reproducir un número enorme de movimientos según se aumente la comprensión de como el  cerebro, el sistema nervioso y los músculos generan e interpretan los impulsos eléctricos.
 
Por primera vez se ha diseñado una tecnología específica, con cables y electrodos que no proceden de equipos de neuroestimulación para el tratamiento del dolor y eso tiene muchas ventajas, ya que permite mejorar la estimulación al sincronizar el movimiento de manera más precisa al poder reproducir (imitar) con mayor precisión las señales que realmente enviaría el cerebro a los músculos para realizar los diferentes movimientos.
 
Obviamente falta mucho para conseguir una recuperación total de los pacientes y hay que recalcar la complejidad que tiene la realización de acciones como caminar, pues el cerebro se “retroalimenta” con información procedente de las extremidades y el entorno para mantener por ejemplo el equilibrio y adaptarse a las superficies. Ahora esas funciones tiene que realizarlas el sistema de Inteligencia Artificial y el paciente debe adaptarse al nuevo proceso de neuroestimulación pero cada vez la velocidad para alcanzar una adaptación aumenta y los tiempos para obtener resultados se reducen drásticamente hasta el punto de haber logrado caminar con la ayuda de un arnés y un andador en tan solo un día tras la intervención.

Además en esta nueva intervención no solo se ha logrado estimular los nervios que mueven las piernas, sino que los electrodos han actuado también sobre los músculos del abdomen y la espalda baja, mejorando la movilidad y el equilibrio!.
 
Como es de suponer perfeccionar estos movimientos lleva un tiempo de entrenamiento, pero finalmente, como ya se ha visto en otros pacientes intervenidos por el equipo suizo al cabo de unos cuatro o cinco meses, los pacientes realizan actividades motrices impensables hasta la fecha.
 
El equipo de Lausana es uno de los más reputados en la comunidad científica en este campo de las neurociencias y lleva años obteniendo logros significativos. En 2014 ya probó su sistema con ratones a los que antes se les había seccionado  la médula y dos años después con monos.
 
A finales de 2018 el equipo de investigadores de nuevo dio la vuelta al mundo tras la intervención realizada al joven David Mzee,  quien quedó parapléjico a los 20 años y pudo volver a caminar con un andador y estimulación epidural. 

Nature Medicine

La diferencia más relevante con el nuevo avance es que estamos hablando de pacientes con una lesión completa, es decir que la desconexión de las células nerviosas de la columna es completa y por tanto volver a caminar se consideraba algo imposible.
 
Pero las aplicaciones en el futuro son muchísimas y se abre una esperanza real para muchos lesionados medulares graves. No hablamos solo de facilitar solo el movimiento sino de aumentar la calidad de vida, pues se ha comprobado por ejemplo que los pacientes que han sido tratados con estas nuevas tecnologías  se reduce de manera drástica el dolor neuropático y  la espasticidad (no solo por el equipo de Suiza, sino también en otros 2 equipos norte americanos que emplean estimulación eléctrica continua)
 
Como ya he mencionado antes debemos ser realistas,  esta tecnología todavía no se podrá aplicar a gran escala durante un tiempo pues cada lesión medular es prácticamente “única” y el éxito de la intervención depende en gran medida de la colocación óptima de los electrodos y las características de la lesión. Pese a todo el equipo suizo, aunque está en una fase experimental muy temprana y ha trabajado con un número muy reducido de lesionados (9 hasta la fecha) ha obtenido resultados increíbles.
 
Ahora quieren comenzar nuevos ensayos clínicos con más pacientes para el próximo año a través de la empresa que han fundado para poder financiar su trabajo: Onward Medical, donde esperan obtener resultados en un plazo no menor a cuatro años para comercializarla.
 
Esto deja claro que será una tecnología cara en un plazo corto de tiempo y no accesible para todos en breve pero las barreras se han roto y es cuestión de tiempo que pacientes con lesiones medulares hasta ahora consideradas irreversibles tengan una esperanza real.
 
Puede que no sean 4 o 6 años pero la lógica del desarrollo biomédico nos dice que una vez hemos derribado un muro que hasta ahora parecía insalvable, los progresos van a continuar y se mejorará la calidad de vida de estos pacientes hasta puntos hasta ahora inimaginables.

 
Quisiera agradecer a José Francisco Alonso su ayuda para la realización de este texto y la aclaración de algunos puntos relevantes para tener claro el alcance real de esta noticia que desde hace unos días ha causado un tremendo revuelo y más de una interpretación confusa. ​

Autor: Belén Higueras

​Todas las imágenes presentes en este texto corresponden al artículo presentado y  son propiedad de Nature Medicine (Axel Springer) el equipo de investigadores de la EPF y el hospital universitario de Lausana

https://doi.org/10.1038/s41591-021-01663-5

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