Un gel que se adhiere a la superficie ocular podría reparar lesiones sin cirugía (Sci Adv)


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Un gel adhesivo lleno de sustancias químicas activadas por la luz puede sellar cortes o úlceras en la córnea y luego estimular la regeneración del tejido corneal, según un estudio preclínico publicado en Science Advances.

La nueva tecnología, llamada GelCORE, podría reducir algún día la necesidad de cirugía para reparar las lesiones de la córnea, incluidas aquellas que hoy en día requerirían trasplante.

"Nuestra esperanza es que este biomaterial pueda llenar un vacío importante en la tecnología disponible para tratar las lesiones de la córnea", afirma los autores Reza Dana, director del Servicio de Cirugía de Córnea y Refractiva en el Hospital de Ojos y Oídos de Massachusetts (Estados Unidos), y Claes H. Dohlman, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard.

"Nos propusimos crear un material que sea claro, fuertemente adhesivo y que permita que la córnea no solo cierre el defecto, sino que también se regenere. Queríamos que este material permitiera que las células de la córnea se engranaran con el adhesivo y se regeneraran con el tiempo para imitar algo lo más cerca posible de la córnea nativa", explican.

Las lesiones corneales son una causa común de discapacidad visual en todo el mundo, con más de 1,5 millones de casos nuevos de ceguera corneal que se reportan cada año. El estándar actual de atención para rellenar cortes, áreas de adelgazamiento u orificios en la córnea incluye el uso de colas sintéticas o cirugía para parchear el ojo con trasplantes de tejido y/o córnea.

Las colas sintéticas disponibles en la actualidad son ásperas, intrínsecamente tóxicas para los tejidos, difíciles de manipular y pueden conducir a una pérdida de visión significativa debido a la opacidad del material y la pobre integración con los tejidos corneales. Los trasplantes de córnea conllevan riesgos de complicaciones posteriores al trasplante, incluida la infección o el rechazo.

Con el objetivo de abordar esta necesidad clínica insatisfecha, los investigadores se propusieron desarrollar un adhesivo diseñado para la integración a largo plazo con la córnea.

El equipo diseñó GelCORE, hecho de gelatina modificada químicamente y fotoiniciadores, que se activan por una exposición de corta duración a la luz azul. Inicialmente, el gel es un material transparente y viscoso diseñado para aplicarse con un gotero o una jeringa.

Cuando se expone a la luz, el material se endurece y adquiere las características biomecánicas de una córnea nativa. Con el tiempo, las células de la córnea crecen gradualmente y se vuelven una con este material. Por lo tanto, GelCORE es similar a la córnea nativa: altamente transparente, capaz de unirse al tejido nativo y capaz de soportar la regeneración de células y tejidos.

Se han diseñado tecnologías adhesivas similares para los defectos pulmonares y otros defectos oculares, pero GelCORE es la primera en utilizar luz azul visible en lugar de luz ultravioleta, que conlleva un nivel de toxicidad que la luz azul no genera. Los autores describen sus evaluaciones de GelCORE en un modelo preclínico de lesión corneal.

En concreto, aplicaron GelCORE a una concentración del 20% a defectos corneales de 3 mm, y luego aplicaron luz visible durante 4 minutos. Inmediatamente después de la exposición a la luz, observaron una adhesión firme del gel al defecto corneal. Un día después, vieron una superficie ocular transparente y lisa, con una córnea circundante que era transparente y sin inflamación. Una semana después de la aplicación, el gel aún permanecía en el sitio del defecto en la córnea y seguía transparente. Con el tiempo, el tejido mostró signos de regeneración, y las células del nuevo tejido mostraron similitudes entre el tejido regenerado y el tejido nativo.

Los autores del estudio también señalan que pueden controlarse finamente las propiedades de GelCORE variando la concentración y el tiempo expuesto a la luz, lo que ofrece la posibilidad de cambiar la formulación para diferentes tipos y severidades de lesiones oculares.

"Ahora estamos buscando hacer ciertas modificaciones para diferentes aplicaciones", adelanta Dana. "Imaginamos que, si un paciente entra con una gran laceración, podría recibir la fórmula A. Si tiene una cicatriz en la córnea, puede obtener la formulación B", apunta. Los autores también esperan comenzar los ensayos clínicos para probar la tecnología en pacientes humanos en aproximadamente un año.