Los problemas de visión afectan a una gran parte de la población mundial, manifestándose en un rango que va desde una leve borrosidad de la imagen hasta la ceguera total. Aunque las gafas graduadas y las lentes de contacto son soluciones estándar, muchos buscan una alternativa más permanente. Es precisamente por eso que cientos de miles de personas cada año optan por la cirugía ocular correctiva, siendo el método LASIK uno de los más populares. Este procedimiento asistido por láser, que remodela la córnea y corrige la visión, conlleva ciertos riesgos a pesar de su alta tasa de éxito. Motivados por esto, los científicos están desarrollando una técnica revolucionaria que podría eliminar por completo el láser y los cortes de la ecuación, ofreciendo un remodelado de la córnea a nivel molecular.

En el congreso científico de la Sociedad Química Estadounidense (ACS), que se celebra estos días, se presentaron resultados que podrían cambiar la oftalmología para siempre. Michael Hill, profesor de química en el Occidental College, expuso el trabajo de su equipo sobre un nuevo método basado en principios electroquímicos, y las primeras pruebas en tejido animal muestran un potencial extraordinario.

¿Cómo funciona nuestra visión y por qué se producen errores?

Para comprender la importancia de este descubrimiento, es crucial conocer los fundamentos del ojo humano. La córnea, una estructura transparente en forma de cúpula en la parte frontal del ojo, juega un papel crucial en nuestra visión. Su tarea principal es refractar los rayos de luz que provienen del entorno y dirigirlos (enfocarlos) con precisión sobre la retina, una capa de células sensibles a la luz en la parte posterior del ojo. La retina convierte estas señales luminosas en impulsos eléctricos que envía al cerebro, donde se interpretan como la imagen que vemos. Cualquier desviación de la forma ideal de la córnea conduce a una refracción incorrecta de la luz, lo que resulta en una imagen borrosa. Son precisamente estas irregularidades las que causan los errores de refracción más comunes como la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo.

El dominio de LASIK: corte preciso con consecuencias potenciales

Durante décadas, LASIK (Laser-Assisted in Situ Keratomileusis) ha representado el estándar de oro en la corrección quirúrgica de la visión. El procedimiento implica el uso de dos láseres: primero, un láser de femtosegundo crea un colgajo (o "flap") delgado y preciso en la superficie de la córnea. Este colgajo se levanta y un láser excímer, guiado por ordenador, elimina partes microscópicas del tejido que se encuentra debajo, cambiando la curvatura de la córnea para corregir el error de refracción. Posteriormente, el colgajo se vuelve a colocar en su sitio, donde se adhiere de forma natural sin necesidad de suturas.

Aunque LASIK se considera un procedimiento extremadamente seguro y eficaz, no está exento de desventajas. El propio acto de cortar tejido, aunque sea con precisión láser, daña irreversiblemente la integridad estructural del ojo. Los posibles efectos secundarios incluyen el síndrome del ojo seco, problemas con la visión nocturna como deslumbramientos o la aparición de halos alrededor de las fuentes de luz y, en casos muy raros, complicaciones más graves relacionadas con el colgajo. Como señala el profesor Hill, "LASIK es en realidad solo una forma sofisticada de realizar una cirugía tradicional. Todavía se está tallando tejido, solo que se usa un láser en lugar de un bisturí". Surge la pregunta: ¿y si pudiéramos lograr el mismo, o incluso un mejor resultado, sin un solo corte?

Una revolución en el horizonte: Remodelación Electromecánica (EMR)

La respuesta a esa pregunta reside en un enfoque innovador llamado remodelación electromecánica (EMR). Este método, como suele ocurrir en la ciencia, fue descubierto casi por accidente por el Dr. Brian Wong, profesor y cirujano de la Universidad de California en Irvine y colaborador de Hill en el proyecto. "Estaba observando los tejidos vivos como materiales que se pueden diseñar, y así fue como me encontré con todo este proceso de modificación química", explica Wong.

La base de la EMR reside en la estructura fundamental de los tejidos colagenosos, a los que pertenece la córnea. La forma y la resistencia de estos tejidos se mantienen gracias a una compleja red de fibras de colágeno y atracciones electrostáticas entre componentes moleculares con cargas opuestas. Dado que estos tejidos son ricos en agua, la aplicación de un potencial eléctrico suave en su superficie puede provocar un cambio local en el pH, haciendo que el tejido sea más ácido. Este cambio en la acidez "libera" temporalmente los enlaces rígidos dentro del tejido, haciéndolo flexible y susceptible de ser moldeado. Cuando se desconecta el potencial eléctrico y el valor del pH vuelve a la normalidad, el tejido se "bloquea" en su nueva forma deseada.

Antes de centrarse en el ojo, los investigadores aplicaron con éxito la EMR para remodelar el cartílago de las orejas de conejo y para cambiar la estructura de cicatrices y piel en cerdos, demostrando la versatilidad y eficacia de esta tecnología.

[Imagen de la estructura de la córnea humana]

Primeros experimentos en la córnea: resultados prometedores sin bisturí

En la investigación más reciente, el equipo científico aplicó esta técnica a globos oculares de conejo aislados. Construyeron "lentes de contacto" especializadas de platino, que servían como molde para la forma corregida de la córnea. Cada lente se colocó sobre un globo ocular sumergido en una solución salina, que simula el entorno natural de las lágrimas. La lente de platino también sirvió como electrodo.

Al aplicar un pequeño potencial eléctrico a la lente, los investigadores generaron un cambio preciso del pH en la córnea. En tan solo unos sesenta segundos, la curvatura de la córnea se adaptó a la forma de la lente. Todo el proceso dura aproximadamente lo mismo que el LASIK, pero requiere muchos menos pasos, utiliza equipos más baratos y, lo más importante, no implica ningún corte. El procedimiento se repitió en 12 globos oculares distintos, de los cuales 10 fueron tratados como si tuvieran miopía. En los 10 casos "miopes", el tratamiento logró con éxito el cambio deseado en el poder de enfoque del ojo, lo que en un organismo vivo correspondería a una mejora significativa de la visión.

Más que una corrección de la visión: potencial para tratar enfermedades

Los análisis mostraron que las células de la córnea sobrevivieron al tratamiento sin daños, gracias a un gradiente de pH cuidadosamente controlado. Pero el potencial de esta tecnología va más allá de la mera corrección de dioptrías. En otros experimentos, el equipo demostró que su técnica podría ser capaz de revertir ciertas formas de opacidad corneal causadas por productos químicos. Esta es una condición que actualmente solo puede tratarse con un trasplante completo de córnea, un procedimiento quirúrgico complejo que conlleva el riesgo de rechazo del tejido.

El camino hacia la aplicación clínica: desafíos y futuro

A pesar de los resultados iniciales extremadamente prometedores, los investigadores enfatizan que el trabajo aún se encuentra en una fase muy temprana. El siguiente paso, como lo describe Wong, es "la larga marcha a través de estudios detallados y precisos en animales", lo que incluye pruebas en conejos vivos, no solo en sus globos oculares aislados. También planean determinar el alcance completo de las capacidades de la EMR, es decir, si la técnica puede usarse para corregir todo tipo de errores de refracción, incluidas la hipermetropía y el astigmatismo.

Aunque los próximos pasos están claramente definidos, el futuro del proyecto es incierto debido a las dificultades para asegurar la financiación para futuras investigaciones. "Hay un largo camino desde lo que hemos logrado hasta la aplicación en una clínica. Pero, si podemos llegar a la meta, esta técnica tiene el potencial de una amplia aplicación, será considerablemente más barata y quizás incluso reversible", concluye Hill, dejando la esperanza de que pronto podamos ser testigos de una nueva era en el cuidado de la salud ocular.