La regeneración del tejido nervioso tras una lesión medular constituye uno de los mayores. desafíos en neurología debido a la capacidad limitada endógena de reparación. Ante este reto, un estudio reciente publicado en la revista Nature Materials ¹ describe un avance significativo: el uso de microrobots biohíbridos magnetoeléctricos capaces de  depositar células madre en el lugar preciso de la lesión, promoviendo la regeneración nerviosa y la recuperación funcional en modelos animales. 

La innovación, desarrollada por un grupo de investigación suizo, parte de un enfoque ya existente, que consiste en llevar a cabo una estimulación eléctrica de células madre implantadas para inducir el crecimiento de nuevas células nerviosas, y mejora notable la movilidad de los animales con los que se ha probado. 

Según explican los autores, la viabilidad del enfoque era muy limitada, porque, por un lado, requiere electrodos implantados y, por otro lado, el porcentaje de supervivencia de las células trasplantadas y su integración en el tejido existente es muy pequeño.

Para conseguir aplicar con éxito la metodología, el equipo diseñó un microrobot biohíbrido que combina células madre neuronales vivas y reprogramadas en laboratorio con unas nanopartículas compuestas de dos capas: una interna, susceptible de interactuar con campos magnéticos, y otra externa que convierte esta respuesta en señales eléctricas.

Estos microrobots, cuya preparación apenas lleva 30 minutos y su tamaño es de seis micrómetros (la milésima parte de un milímetro), se ensayó con larvas de pez cebra que sufrían lesiones medulares. Al ser inyectados con precisión en la zona lesionada, la tecnología actuó con rapidez hasta conseguir que en solo tres días el pez cebra recuperase un comportamiento casi normal de natación y exploración.

El siguiente paso consistió en utilizar estos micro robots en ratones con médulas espinales completamente seccionadas. En este caso los resultados también fueron prometedores: aunque, a diferencia del pez cebra, la médula espinal del ratón no se regeneró, después de 28 días las células nerviosas de los animales se habían reconectado en el lugar de la lesión, de forma que los ratones mostraron patrones de movimiento cada vez más normales, tanto en marcha como en longitud de zancada y coordinación.

Tal y como recoge el estudio, estos resultados se deben a la estimulación eléctrica de células madre, es decir, el momento en el que las nanopartículas se convierten en señales magnéticas directamente en impulsos eléctricos que estimulan las células madre reprogramadas. 

El empleo de los microrobots permite aplicar campos magnéticos externos alrededor de la zona de la lesión y evita el uso de electrodos o cables implantados, respetando la sensibilidad de la medula espinal. Cuando concluye la estimulación de células madre y la regeneración de las células nerviosas, los microrrobots se disuelven en el tejido.

En la actualidad, el grupo de investigación analiza la forma en que se degradan o excretan las partículas a largo plazo, además de otros aspectos como determinar qué tipo de campos Los magnéticos funcionan mejor en humanos antes de comenzar las pruebas clínicas. Asimismo, confiado en poder aplicar este nuevo enfoque en otras áreas como cardiología, oncología, cicatrización de heridas y otras terapias regenerativas dirigidas.