Un equipo liderado por científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) ha desarrollado un tratamiento experimental que logró restaurar la visión de ratones con ceguera en un ensayo.

Su enfoque se basa en la fotofarmacología, una técnica que permite controlar reversiblemente la actividad de los fármacos mediante la luz.

Según explicaron los investigadores, los compuestos desarrollados, denominados prosthe6, imitan la función de las células fotorreceptoras, que se degeneran en enfermedades que causan ceguera, como la degeneración macular asociada a la edad (DMAE) y la retinosis pigmentaria (RP).

Presumen que los resultados del ensayo, realizado con ratones modelo, podrían contribuir al desarrollo de potenciales nuevos tratamientos que permitan restaurar la visión de pacientes con enfermedades degenerativas de la retina. Esto, sin necesidad de manipulación genética ni dispositivos implantados.

Los hallazgos fueron publicados en el Journal of the American Chemical Society.

Cómo es el tratamiento experimental que logró restaurar la visión de ratones con ceguera

Los científicos explican que, en muchas de las enfermedades que causan ceguera, las células fotorreceptoras —los detectores de luz de la retina— se degeneran y mueren progresivamente.

Aunque el circuito neuronal retiniano posterior puede permanecer en gran medida intacto y funcionalmente viable, deja de recibir las señales luminosas necesarias para que el cerebro procese la información visual.

Lo anterior ha impulsado una intensa investigación para desarrollar tratamientos capaces de restaurar la sensibilidad a la luz en el ojo.

Las estrategias actuales incluyen la terapia génica —eficaz solo para un pequeño grupo de pacientes con mutaciones específicas— y las prótesis retinianas electrónicas, que son invasivas, costosas y requieren una amplia formación para su uso eficaz, según los investigadores.

Más recientemente, la optogenética y los fármacos fotosensibles han entrado en ensayos clínicos.

De acuerdo a los autores del reciente ensayo, estos últimos han mostrado resultados de seguridad alentadores. Sin embargo, lograr una visión de alta calidad con niveles de iluminación ambiental sigue siendo un reto significativo.

Frente a este escenario, el equipo liderado por el IBEC ha desarrollado una nueva clase de fármacos de molécula pequeña fotosensibles, con la capacidad de restaurar funciones visuales clave en modelos animales de ceguera.

Estos compuestos pueden asumir la función de los fotorreceptores mediante inyección ocular, como se hace con otros fármacos oftálmicos, o incluso mediante la administración de gotas oftálmicas.

En ambos casos, no requieren manipulación genética ni dispositivos implantados.

Junto con ello, sostienen, los compuestos muestran perfiles de seguridad prometedores que los posicionan como posibles candidatos a fármacos para futuras terapias de restauración de la visión.

El investigador del IBEC y codirector de la investigación, Pau Gorostiza, explicó: “Estas moléculas no curan la ceguera, ya que no abordan la causa de la degeneración de los fotorreceptores. Sin embargo, son extraordinariamente eficaces para restaurar la visión, y lo hacen mediante un método muy sencillo y potencialmente cómodo para el paciente”.

La investigadora postdoctoral en el equipo de Gorostiza en el IBEC y coautora principal del estudio, Rosalba Sortino, agregó: “Nuestro objetivo era restaurar la visión mediante un mecanismo molecular lo más similar posible al funcionamiento de la retina sana”.

“En lugar de eludir el procesamiento retiniano, buscábamos reactivarlo justo al mismo nivel del circuito retiniano que las células fotorreceptoras perdidas”.

Su trabajo se basa en más de una década de investigación. Se realizó en colaboración con un equipo liderado por Pedro de la Villa en la Universidad de Alcalá (UAH), así como con investigadores del Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC), la Universidad de Barcelona (UB), el Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y la Fundació Eduard Soler.

El enfoque se centra en la fotofarmacología, una técnica que permite controlar de forma reversible la actividad de los fármacos mediante la luz.

Los científicos desarrollaron una familia de compuestos, llamada prosthe6, que actúan sobre las neuronas bipolares ON. Así, lograron restaurar con éxito los movimientos sacádicos oculares (reflejo optocinético) en larvas de pez cebra ciegas, un modelo ampliamente utilizado para estudiar la agudeza visual.

Adicionalmente, demostraron la recuperación del comportamiento innato de evitación de la luz en modelos de ratón con degeneración macular asociada a la edad y retinosis pigmentaria.

Los ratones sanos prefieren naturalmente permanecer en ambientes oscuros y evitan instintivamente las zonas muy iluminadas, un comportamiento que depende completamente de un sistema visual funcional.

Los ratones con ceguera, por el contrario, pierden esta preferencia y se mueven indistintamente entre espacios claros y oscuros, ya que son incapaces de percibir la luz.

Tras el tratamiento con prosthe6, los ratones volvieron a mostrar una clara y espontánea preferencia por las zonas oscuras, lo que sugiere que podían percibir la luz y utilizar esta información para guiar su comportamiento, según los investigadores.

Aseguran que aquello se produjo sin ningún entrenamiento y con niveles de luz comparables a los de interiores o días nublados, lo que demuestra que el tratamiento restaura la percepción funcional de la luz, capaz de impulsar un comportamiento natural guiado visualmente.

Dos compuestos principales, prosthe6-12 y prosthe6-15, mostraron resultados especialmente prometedores.

La recuperación del comportamiento se dio no solo tras la inyección intraocular, sino también tras la administración tópica en forma de gotas oftálmicas.

Los compuestos prosthe6 actúan sobre un tipo específico de células retinianas llamadas células bipolares ON, que normalmente reciben señales de los fotorreceptores, las células fotorreceptoras del ojo.

De la Villa, colíder del estudio, declaró: “En una visión sana, las células bipolares ON desempeñan un papel fundamental al transmitir información sobre la presencia de luz al resto del circuito visual. En las enfermedades oculares degenerativas, aunque se pierden los fotorreceptores, gran parte de este circuito subyacente permanece intacto, pero inactivo. Esto crea una importante oportunidad terapéutica”.

Agregó que, al actuar sobre una proteína (mGlu6) en esta parte preservada de la retina, los compuestos prosthe6 pueden asumir la función de los fotorreceptores ausentes.

Así, cuando la luz entra en el ojo, las moléculas responden cambiando su forma, lo que desencadena señales dentro de la retina de una manera muy similar a la visión natural.

De esta forma, los fármacos actúan como “prótesis moleculares” y ayudan al ojo a procesar la luz nuevamente, sin necesidad de implantes ni modificaciones genéticas.

Los investigadores precisan que estos compuestos están diseñados para funcionar en condiciones de iluminación normales y no requieren dispositivos de mejora de la luz.

Aseguran que se trata de moléculas pequeñas y solubles en agua que responden a la luz visible o blanca ordinaria, como la iluminación interior o la luz natural, sin necesidad de fuentes de luz intensas o especializadas.

Pese a los hallazgos, el tratamiento aún está en una fase experimental y todavía no se aprueba su potencial uso en humanos. Los científicos están evaluando su seguridad y formulación, y tienen previsto realizar nuevos ensayos próximamente.

Gorostiza enfatizó: “Convertir esto en una terapia es un proceso largo y laborioso. Pero los resultados demuestran que existe una posibilidad real de restaurar una visión de alta calidad con fármacos, de forma no invasiva, reversible y con un mecanismo independiente del trastorno retiniano o la mutación genética específicos, para llegar a la mayoría de los pacientes”.