Acaba de ser publicada en la revista Scientific Reports, de Nature, una investigación de chilenos que comprobaron cómo medir signos de Alzheimer en la retina del ojo. De concretar una solución para la medicina, se trataría de un pionero método de detección temprana barato y no invasivo. Ahora se encuentran recaudando fondos para continuar la investigación y afinar su método en humanos.
Para la medicina, en las enfermedades degenerativas y/o irreversibles la principal clave es el tiempo: mientras más rápido se detecta el padecimiento, antes puedes actuar, más tiempo puedes mantener al paciente sin síntomas severos y, por ende, mayor es su esperanza de vida. Esa premisa corre para el Alzheimer, una de las afecciones al cerebro más padecidas en el mundo, y de la cual en Chile, gracias al mirar las complejidades de la actividad del cerebro en los ojos, podría estar la clave.
Se acaba de publicar en la revista Scientific Reports, de Nature, una investigación de chilenos que comprobaron un método para encontrar señales tempranas de Alzheimer. ¿Cómo? midiendo la actividad eléctrica en la retina de los ojos, mediante estímulos de luz. El grupo está liderado por dos científicos de la Universidad de Santiago, los doctores Max Chacón y Leonel Medina, quienes podrían tener entre manos la clave para un futuro método de detección temprana barato y no invasivo.
En entrevista con Entreprenerd, Leonel Medina, académico del Departamento de Ingeniería Informática de la Usach, explica que “había evidencia de que las personas que padecen alzheimer tienen déficit visuales en distintos niveles. Además, se había encontrado el mismo péptido beta amiloide, que aparece en distintas zonas del cerebro como causante de la enfermedad, en la retina. Esos indicios nos llevaron a investigar, no fue azaroso”.
Desorden y complejidad
A través de modelos matemáticos y experimentos controlados en animales, los investigadores lograron medir, mediante estímulos de luz, cambios en la actividad eléctrica de las retinas. Pero, ¿cómo eso es un indicador de alzheimer? Medica detalla que la relación se explica mediante la teoría de la “complejidad de los sistemas biológicos”. El postulado, con ya varios antecedentes comprobados, afirma que la actividad eléctrica y cerebral de los seres se vuelve cada vez menos compleja con la vejez y presencia de enfermedades degenerativas.
“La teoría dice que tanto en enfermedad como vejez, la complejidad de los sistemas biológicos disminuye. Las interacciones que hay en el cerebro y sistema nervioso, se hacen menos complejas. Una forma de detectarlo, es midiendo el grado de ‘desorden’ que hay en la actividad. Y con la actividad eléctrica de la retina es igual, porque calculamos qué tan desordenada es la señal y a distintas escalas temporales”, explica el doctor en ingeniería biomédica.
En términos de actividad eléctrica, “más desorden” es igual a “mejor salud”, ya que es indicador de un cerebro sano y proclive a crear nuevos puentes neuronales y procesos de aprendizaje. Pero con el tiempo, o por enfermedades, esa actividad decae. Por suerte, ya existen modelos matemáticos complejos para medir el desorden de la actividad cerebral, y en eso se apoyaron los investigadores chilenos para traducir las señales en parámetros y magnitudes que establezcan un indicador de que el alzheimer presentará sus síntomas en algunos años.
Ya lo lograron en ratones, mediante microelectrodos instalados en las retinas que emitían rayos de luz y a su vez medían la respuesta. Pero ahora, con el paper ya publicado en la revista científica más importante del mundo, quieren llevar ese descubrimiento a humanos y pulir el método definitivo que revolucione la medicina mundial.
El científico de la Usach dice que “lo innovador del descubrimiento, es que utilizar la retina para detectar alzheimer es súper atractivo, porque actualmente hay métodos de detección muy invasivos y costosos, casi imposibles de aplicar a gran escala: ya sea con una muestra del líquido cerebroespinal, o con imagenología, inyectando un compuesto radioactivo”.
De prosperar la investigación de Medina y Max Chacón, y llegar a un método médico, se podría usar un simple electroretinograma, que ya existe, o el uso de electrodos en la piel cercana al globo ocular, para detectar si en varios años más, incluso décadas, comenzarás a presentar los síntomas del alzheimer. Tiempo valioso para mejorar la calidad de vida de los pacientes.
Ahora, los investigadores se encuentran buscando financiamiento para llevar su investigación a ensayos en humanos, y así afinar sus modelos matemáticos de detección de complejidad y la forma de hacer el “examen” lo menos invasivo posible. Esperan conseguirlo pronto, para tener en pocos años un sistema aprobado y listo para aplicarse en Chile y el mundo.
-Profesor, cada vez vemos más expertos en datos y en ingeniería en descubrimientos de este tipo, ¿por qué se da eso?
-Esto tiene que ver con la aparición de nuevas disciplinas para resolver problemas, como el caso de la ingeniería biomédica. En Europa y Estados Unidos llevan varias décadas de desarrollo, pero acá en Chile estamos recién partiendo. Primero surgió en la Universidad de Valparaíso, después en la Universidad de Concepción y luego en la Usach. Ahora existe una necesidad tremenda de aportar con nuevas herramientas, como algoritmos y modelamientos matemáticos que sirvan para observar o medir actividades biológicas.
En Chile, la Universidad de Santiago ha sido pionera en el uso de las herramientas de complejidad y entropía en señales biológicas. Hace varios años atrás, el Dr. Max Chacón, de Ingeniería Informática, conoció sobre la teoría de la complejidad en sistemas biológicos y, desde entonces, la ha estado aplicando al estudio del sistema de autorregulación cerebral sanguínea y otros. Para este estudio, se estableció una colaboración con investigadores de la Universidad de Valparaíso, Universidad Adolfo Ibáñez y Universidad Católica para probar experimentalmente la idea original del Dr. Chacón, de que lo observado en el sistema de autorregulación cerebral podría manifestarse también en la electrofisiología de la retina.
