Uno de los principales retos a los que se enfrenta la investigación médica es disponer de modelos reales que permitan probar nuevas técnicas y fármacos de una forma totalmente segura e inocua para los pacientes. Más allá de los ensayos clínicos que se llevan a cabo con seres humanos para realizar estas pruebas, con el riesgo que entrañan, la alternativa más prometedora a la que recurrir son los gemelos digitales o digital twins. Esta tecnología ayuda a replicar con cierta precisión las características de un paciente y su reacción ante determinados fármacos.

En el caso de la oftalmología, las degeneraciones de la retina constituyen una de las principales causas de pérdida de visión y ceguera, y los investigadores carecen de modelos adecuados de órganos humanos que sean capaces de reflejar fielmente la complejidad general de los tejidos y órganos.

Ante esta problemática, ¿pueden ser los ojos de personas fallecidas un elemento de investigación de problemas oftalmológicos? Un grupo de investigadores ha puesto en marcha un proyecto que tiene como objetivo responder a esta pregunta y desarrollar un método innovador que permita “resucitar” los ojos de donantes fallecidos para destinarlos a investigación.

Tiempo de conservación

En la actualidad, los ojos de un ser humano fallecido se pueden conservar sin alteraciones durante un máximo de dos días, mientras que la retina puede llegar a una semana. La iniciativa, denominada ECaBox¹ (Eyes in a Care Box), busca prolongar la estructura ocular de los ojos de los donantes durante un periodo de tiempo mucho mayor.

Además, aparte de recuperar lo ojos de pacientes fallecidos con el objetivo de probar diferentes terapias, ECaBox también aspira a eludir las restricciones éticas que suelen ir aparejadas a la experimentación con seres humanos; contribuir al desarrollo de terapias con otros órganos humanos; y mejorar el conocimiento actual en torno a los trasplantes.

Para conseguir estos objetivos el proyecto aglutina diversas ramas de conocimiento como biología, biotecnología, modelización, ingeniería y física.

Regeneración a través de células madre

La iniciativa partió de la necesidad de establecer un protocolo fiable y robusto para la perfusión ocular, que junto con la celeridad en la gestión de los órganos resulta básica para garantizar la circulación sanguínea por el órgano y para evitar que los tejidos degeneren. Para ello se adquirió una gran cantidad de imágenes del sistema circulatorio ocular que permitió realizar una reconstrucción anatómica vascular sobre la que construir el sistema de perfusión dentro de ECaBox.

Desde el punto de vista tecnológico, el proyecto ha permitido definir de forma inicial un material de reemplazo artificial del humor vítreo fisiológico, y formular un medio de inmersión potencialmente viable y compatible con el mantenimiento del ojo humano. Los investigadores, de forma adicional, han tenido que buscar un sustituto de la sangre para transportar el oxígeno para la perfusión ocular, y han diseñado diversos componentes técnicos del ECaBox potencialmente viables para el uso con otros órganos humanos.

Todos estos elementos tecnológicos se han combinado con el desarrollo de una solución portátil para la monitorización del ojo y la evaluación de la viabilidad de la retina. Estos desarrollos se han complementado con un trabajo a nivel celular, que ha permitido demostrar que las células madre de la retina pueden fusionarse con las células madre adultas para generar unos híbridos potencialmente viables en un enfoque regenerativo para el tratamiento de las distrofias de retina humanas.

El proyecto ECaBox² ha obtenido una financiación superior a los 3,5 millones de euros y se estima que finalice a mediados de 2025.