La investigación espacial, a menudo cuestionada por su costo, demuestra su valor al generar soluciones para problemas terrestres. Un ejemplo notable es el desarrollo de retinas artificiales en la Estación Espacial Internacional, que busca ofrecer un tratamiento efectivo para tipos de ceguera como la degeneración macular y la retinitis pigmentaria. Este enfoque aprovecha la microgravedad para superar los desafíos de fabricación que existen en la Tierra, prometiendo una mejora significativa en la calidad y eficiencia de estas prótesis visuales.
Con frecuencia, se debate sobre la utilidad de la investigación espacial y la inversión económica que esta conlleva. Aunque las opiniones pueden variar, es innegable que una parte de la investigación realizada en el espacio genera beneficios directos para la Tierra. Por ejemplo, ciertos estudios llevados a cabo en la Estación Espacial Internacional (EEI) tienen el potencial de contribuir al tratamiento de algunos tipos de ceguera en nuestro planeta.
Esta investigación ha sido desarrollada durante la última década por la empresa LambdaVision, en colaboración con Tango Space, proveedor de servicios comerciales del Laboratorio Nacional de la EEI. La compañía se especializa en la fabricación de retinas artificiales para ayudar a restaurar la visión en personas afectadas por degeneración macular asociada a la edad o retinitis pigmentaria. Si bien la fabricación de retinas artificiales no es un concepto nuevo y se ha investigado en la Tierra, el proceso presenta ciertos obstáculos que se resuelven de manera más eficiente en el entorno espacial.
Todo ventajas. En los últimos 9 años, se han realizado 10 misiones de investigación en la EEI con el objetivo de perfeccionar el desarrollo de retinas artificiales en condiciones de microgravedad. Durante este periodo, se ha logrado mejorar la uniformidad, el rendimiento óptico y la reproducibilidad del producto. Adicionalmente, se requiere una menor cantidad de material, lo que no solo ofrece ventajas económicas, sino que también optimiza la biocompatibilidad del producto final.
Una solución microbiana. Tanto la degeneración macular asociada a la edad como la retinitis pigmentaria provocan problemas de visión debido a la pérdida de células fotorreceptoras en la retina. En condiciones normales, estas células son las encargadas de captar la luz que incide en el ojo y transformarla en señales eléctricas. Estas señales se transmiten a través del nervio óptico hasta el cerebro, donde se interpretan y se convierten en la percepción visual. Si estas células se deterioran, las señales no se envían correctamente, lo que dificulta o impide la visión.
Por esta razón, se han estado realizando investigaciones con bacteriorrodopsina, una proteína utilizada por ciertas bacterias extremófilas para generar energía a partir de la luz. Este proceso es, en cierto modo, similar al que ocurre en la retina: la luz se transforma en energía que puede emplearse para transmitir señales al cerebro. Por ende, es posible crear retinas artificiales utilizando esta proteína.
Capas y más capas. De forma simplificada, las retinas artificiales se componen de cientos de capas de bacteriorrodopsina, dispuestas una sobre otra. No obstante, el proceso es más complejo en la práctica. Habitualmente, se utiliza un sustrato que se introduce en un vaso de precipitados, donde se depositan bacteriorrodopsina, un polímero policatiónico que facilita el ensamblaje de las capas sobre el sustrato, y una solución de lavado. De este modo, se van formando las capas que constituyen la retina final.
El problema de la gravedad. Al igual que el azúcar se asienta en el fondo de una taza de café si no se remueve constantemente, en el vaso de precipitados ocurre un fenómeno similar: las moléculas más densas tienden a depositarse en el fondo. Además, precisamente por esta diferencia de densidades, se generan corrientes de convección que resultan en un recubrimiento irregular.
En consecuencia, las capas no presentan una uniformidad. Esta irregularidad podría afectar la visión, ya que la luz no se distribuiría de manera homogénea y las señales resultantes no serían uniformes. Aunque se generarían imágenes, estas estarían distorsionadas. Para evitar este inconveniente, se recorta la sección donde las capas son más homogéneas y se desecha el resto. Esto implica un considerable desperdicio de material y, al mismo tiempo, una gran dificultad para escalar el proceso de manera que sea rentable producirlo en grandes volúmenes.
La solución está en el espacio. Todos los problemas que conducen a una distribución heterogénea de las capas se deben a la gravedad. Sin esta atracción descendente, el azúcar no se depositaría en el fondo de la taza. Por ello, LambdaVision se asoció hace 4 años con Space Tango para utilizar su CubeLab, un módulo experimental compacto diseñado para realizar experimentos de forma automatizada.
Para la fabricación de las retinas artificiales, en lugar de emplear el método del sustrato y el vaso de precipitados, se utilizan una bolsa con líquido y una cámara que contiene el sustrato, de modo que la solución se bombea alternadamente a la cámara.
Todo ventajas. Además de los beneficios ya mencionados, que abarcan desde la reproducibilidad hasta el incremento del rendimiento óptico, este proceso presenta más ventajas. En primer lugar, se lleva a cabo de forma automática; una vez iniciado, no requiere la intervención de ningún astronauta. De hecho, si surge algún inconveniente, el proceso se detiene y se envía una notificación a la Tierra, desde donde se pueden identificar y aplicar soluciones de forma remota.
Por otro lado, todo el material y la maquinaria están altamente compactados. La carga útil que representa dentro de la EEI es mínima, lo que permite obtener una gran cantidad de retinas con un impacto espacial reducido.
¿Y ahora qué? Para finales de este año, LambdaVision tiene previsto lanzar una nueva misión con el objetivo de explorar métodos para incrementar el volumen de producción y optimizar los procesos. Si todo avanza según lo planeado, se espera iniciar los ensayos preclínicos a finales de 2027 o principios de 2028. Aunque todavía queda un camino por recorrer antes de que estas retinas artificiales puedan emplearse para tratar la ceguera, la investigación progresa favorablemente. Indudablemente, existen investigaciones en el espacio que resultan de gran utilidad aquí en la Tierra.
