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Investigadores Españoles lideran esfuerzos por conseguir un by-pass para lesiones medulares. Feb-2017

• En España se producen unos 1.000 lesionados medulares cada año, lo que implica un número total superior a 30.000 lesionados actualmente.
• El Instituto IMDEA Nanociencia de Madrid, lidera un consorcio europeo que investiga el desarrollo de un by-pass para lesiones medulares basado en nanotecnología. El consorcio ByAxon forma parte del Programa Europeo Horizante2020 para tecnologías futuras y emergentes.
• El objetivo es desarrollar una nueva generación de sensores y activadores de señales neuronales basados en materiales cuya estructura a escala manométrica les confiere propiedades mejoradas.
• Participan cinco instituciones y empresas europeas, coordinadas desde Madrid por el Instituto IMDEA Nanociencia con el objetivo de desarrollar sensores y electrodos de alta resolución que permitan interactuar con tejido nervioso con mínimo impacto.
• La aplicación con mayor impacto social sería la recuperación de funciones perdidas en pacientes con daños en la médula espinal gracias a nuevas interfaces neuronales.

El pasado 2 de febrero se puso en marcha el proyecto ByAxon, financiado por la Unión Europea a través del programa para tecnologías futuras y emergentes (FET-OPEN) con 3.7 millones de euros. En el proyecto participan tres centros de investigación, un hospital y una mediana empresa procedentes de cuatro países europeos (España, Italia, Alemania y Francia), en los que trabajarán de manera coordinada expertos en ciencia de materiales, electrónica, biología y clínicos para desarrollar una nueva tecnología basada en Nanociencia con aplicaciones médicas.
La reunión de lanzamiento del proyecto se celebró en la sede del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia) y en ella participaron representantes de los centros de investigación asociados al consorcio. Asimismo el acto de apertura del proyecto contó dos invitados de entidades externas al consorcio que actúan en calidad de observadores en y que presentaron su visión de los retos que afronta el proyecto. En primer lugar participo el Dr. Luis Ley, Jefe del Servicio de Neurocirugía del Hospital Ramón y Cajal de Madrid y después el ingeniero biomédico Bruno Aldani de la empresa Boston Scientific.


imagen1(byaxon)La coordinación científica y administrativa del proyecto corre a cargo del INSTITUTO MADRILEÑO DE ESTUDIOS AVANZADOS EN NANOCIENCIA, una centro internacional de investigación científica creado en 2007 por la Comunidad de Madrid con el apoyo económico de la  Unión Europea y el Banco Europeo de Inversiones para impulsar nuevos proyectos y grupos de investigación pluridisciplinares capaces de romper las fronteras del conocimiento en la nanoescala. Por parte española, también participa el Hospital Nacional de Parapléjicos, parte del Servicio de Salud de Castilla-La Mancha, que en sus 40 años de experiencia se ha convertido en un centro de referencia en España en la rehabilitación integral de pacientes que han sufrido daños en la médula espinal.
Dentro de ByAxon se emplearán materiales magneto resistivos de superficie escalonada a escala nanométrica (un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro) para desarrollar sensores capaces de detectar el campo magnético producido por la actividad neuronal, cuyo valor es unas diez mil veces más pequeño que campo magnético terrestre. Detectar estas señales a nivel cerebral es hoy sólo posible empleando la técnica de magneto encefalografía, que requiere el uso de materiales superconductores, y por lo tanto de nitrógeno líquido, para su funcionamiento.


ByAxon es un proyecto que busca desarrollar sensores con suficiente resolución y que funcionen en temperaturas in vivo e incluso en ambiente. Los nuevos sensores podrán emplearse así, no sólo en usos médicos sino también en una variedad de interfaces cerebro-máquina cotidianas que, haciendo por ejemplo uso de comunicación inalámbrica nos sirvan para controlar ordenadores y/o robots con sólo pensarlo.


En paralelo los investigadores de ByAxon trabajarán en la fabricación de electrodos eléctricos de alta biocompatibilidad y adherencia gracias a su superficie cubierta de nanohilos conductores. Estos electrodos permitirán emitir impulsos eléctricos que desencadenen la actividad neuronal con bajo impacto, haciéndolos de gran interés para tratamientos del Parkinson, o en implantes retinales. ByAxon cubre así tanto la detección como la producción de la actividad neuronal con una nueva generación de interfaces mejoradas de alta resolución y gran flexibilidad de uso. En último término ByAxon busca interaccionar a nivel local ya no con el cerebro sino con la médula espinal para crear dispositivos compactos que permitan recuperar funciones perdidas en personas con la médula espinal dañada.

Dentro de ByAxon, las tareas de fabricación correrán a cargo de la Dra. Teresa Gonzalez, investigadora principal del proyecto y que forma parte del programa de Nanomedicina de IMDEA Nanociencia, liderado por su director, el Prof. Rodolfo Miranda, y del grupo del Dr. Laurence Merchin del Centre National de la Recherche Scientifique en Caen, Francia. La biocompatibilidad de todos los dispositivos será estudiada y mejorada por un equipo del Hospital Nacional de Parapléjicos dirigido por la Dra. María Concepción Serrano, mientras que los experimentos de funcionamiento en muestras biológicas se realizarán en el prestigioso grupo de la Dra. Laura Ballerini en la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati de Trieste, Italia. La empresa alemana MfD-Diagnostics estará a cargo de los estudios in vivo.
El proyecto, cuya duración será de cuatro años y está enmarcado en el programa de la Comisión Europea cuyo objetivo consiste en «fortalecer investigaciones de alto riesgo basadas en ideas rompedoras» y su más ambicioso objetivo es fabricar el prototipo de un implante activo que pueda funcionar directamente en la médula espinal lesionada, como un “by-pass”. Es decir, la función primordial de este dispositivo es por tanto restituir la trasmisión de señales neuronales sensoriales y motoras (potenciales eléctricos), actuando como un puente activo local en la médula espinal, algo que no es viable con la tecnología disponible la actualidad.


imagen2(byaxon)El desafío al que hace frente el proyecto ByAxon es muy complejo y hasta ahora las estrategias seguidas para restaurar y reparar la falta de transmisión de la señal no han tenido buenos resultados. La solución que proponen investigar los socios de ByAxon es muy disruptiva ya que consiste en desarrollar nuevos sistemas y estructuras que recuperen la conectividad pérdida en las lesiones a partir de la nanotecnología. Según la Dra. Teresa Gonzalez de IMDEA Nanociencia “Nos vamos a centrar en recuperar las funciones sensitivas. Lo que queremos es que señales que parten de las extremidades vuelvan a llegar al cerebro. Esto es muy importante ya que se ha demostrado que las terapias centradas en recuperar cuanto antes la parte sensitiva suelen ser más exitosas en recuperar también la parte motora”.

El Instituto IMDEA Nanociencia es un centro internacional particularmente bien articulado para desarrollar investigación de frontera multidisciplinar ya que en el mismo confluyen físicos, químicos, biólogos, médicos e ingenieros enfocados en resolver grandes problemas desde la ciencia más fundamental y avanzada.


Gracias a la iniciativa IMDEA implantada por la Comunidad de Madrid, desde IMDEA Nanociencia se ha conseguido atraer a la Comunidad Autónoma un destacado grupo de científicos expertos en nanotecnología, además IMDEA Nanociencia colabora estrechamente con la red de Hospitales y Universidades Públicas de Madrid, con otros IMDEA, con los principales centros del CSIC y otros organismos de investigación españoles, permitiendo que miembros de estas instituciones puedan asociarse a los grupos de investigación de IMDEA Nanociencia y utilizar sus laboratorios e infraestructuras.

Para más información:http://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-futuro-by-pass-para-lesiones-medulares

Fundación IMDEA Nanociencia
Faraday, 9
Ciudad Universitaria de Cantoblanco
28049, Madrid
www.nanociencia.imdea.org

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