Tres parapléjicos vuelven a caminar un día después de recibir un implante electrónico

Las lesiones de la médula espinal interrumpen la comunicación dentro del sistema nervioso, lo que lleva a la pérdida de funciones neurológicas esenciales y conducen a la parálisis. La estimulación epidural eléctrica, es decir, la estimulación aplicada a la médula espinal había logrado restaurar la capacidad locomotora en modelos animales de lesión de la médula espinal, pero hasta ahora había sido menos efectiva en seres humanos por razones desconocidas.

En 2019 el equipo de Grégoire Courtine , de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausana (EPFL) en colaboración con el de Jocelyne Bloch , del Hospital Universitario de Lausanne , ambos en Suiza, aplicó esta terapia a tres pacientes que tenían diferentes tipos de lesión medular : lesión crónica de la médula espinal y parálisis parcial o completa de las extremidades inferiores. A la semana los tres podían caminar con muletas.

Esta fue la primera prueba de que su terapia, que utiliza la estimulación eléctrica para reactivar las neuronas espinales, podría funcionar eficazmente en los pacientes.

Ahora, el equipo dirigido por Courtine y Bloch ha mejorado su sistema con implantes más sofisticados controlados por un software de inteligencia artificial.

Los nuevos implantes, explicaron, pueden estimular la región de la médula espinal que activa los músculos del tronco y de las piernas.

Así, gracias a esta nueva tecnología, tres pacientes con parapléjicos no solo han vuelto a caminar, sino que hay dado un paso más. «Nuestros algoritmos para la estimulación imitan la naturaleza -explica Courtine-. Y nuestros cables maleables implantados han sido diseñados para colocarse debajo de las vértebras, directamente sobre la espina dorsal, lo que hace posible modular las neuronas que regulan grupos musculares específicos».

Explica Courtine que «al controlar estos implantes, es posible activar la médula espinal como lo haría el cerebro de forma natural para que el paciente se levante, camine, nade o monte una bicicleta ».

El italiano Michel Roccati fue uno de los tres afortunados en poder volver a caminar con sus propias el pasado diciembre. Michel había sufrido, cuatro años antes, un grave accidente de moto que le dejó parapléjico en silla de ruedas.

Días después de haber sido sometido al procedimiento quirúrgico en el que la cirujana Bloch implantó el nuevo cable en su médula espinal, Michel, junto a expertos del centro de investigación de Courtine y Bloch salió a las calles de Lausana a probar su nueva vida.

El andador de Michel tenía dos pequeños controles remotos que se conectaron de forma inalámbrica a una tableta que envía las señales a un marcapasos situado en el abdomen de Michel. El marcapasos, a su vez, transmite las señales al cable situado en la columna vertebral y estimula las neuronas específicas, lo que hace que Michel se mueva.

Así, Michel cogió su el andador y se puso en marcha. El mismo presionaba el botón en el lado derecho del andador para dar un paso adelante con la pierna izquierda. Su pie izquierdo se elevó como por arte de magia y se posó en el suelo unos centímetros más adelante. Luego hizo lo mismo con el botón en su lado izquierdo, y su pie derecho se movió hacia adelante. ¡Estaba andando!

«Los primeros pasos fueron increíbles, ¡un sueño hecho realidad! -reconoce-. He pasado por un entrenamiento bastante intenso en los últimos meses, y me he fijado una serie de objetivos. Por ejemplo, ahora puedo subir y bajar las escaleras, y la próxima primavera espero poder caminar un kilómetro».

Otros dos pacientes también han probado con éxito el nuevo sistema. Y todo ello en apenas 24 horas .

«Los tres pacientes pudieron ponerse en pie, caminar, pedalear, nadar y controlar sus movimientos solo un día después de que se activaron sus implantes», destaca Courtine.

«Nuestro gran avanc e son los cables implantados , más largos y anchos, con electrodos dispuestos de una manera idéntica a las raíces de los nervios espinales -explica Bloch. Esto nos aporta un control preciso sobre las neuronas que regulan músculos específicos».

Además, este sofisticado sistema de cableado con electrodos permite una mayor selectividad y precisión en el control de las secuencias motoras para cada actividad: andar, montar en bicicleta, nadar...

«Gracias a los programas de estimulación específicos para cada tipo de actividad los pacientes pueden seleccionar la actividad deseada en la tableta y los protocolos correspondientes se transmiten al marcapasos en el abdomen», añade

Además, aunque resulta asombroso la rapidez con la que la terapia actúa, el beneficio va incrementándose con el paso del tiempo .

Escriben los investigadores que meses después los tres pacientes, que siguieron un régimen de entrenamiento basado en los programas de estimulación lo que les permitió recuperar masa muscular, podían moverse de manera más independiente y participar en actividades sociales como tomar una copa de pie en un bar.

Otro detalle es que todo el entrenamiento se puede hacer al aire libre, y no solo dentro de un laboratorio, gracias a que la tecnología está miniaturizada.

El siguiente paso, concluye Courtine, «convertir nuestros descubrimientos en tratamientos que puedan mejorar la vida de miles de personas en todo el mundo».

¿Y hasta dónde puede llegar esta técnica? Courtine cree que los avances tecnológicos van a ayudar mucho. «Las próximas generaciones de electrodos serán más precisas y más capaces de activar las áreas concisas».

En este sentido, están trabajando con la biotecnológica ONWARD Medical para desarrollar neurotecnología a medida con el objetivo de convertir este paradigma de rehabilitación en un tratamiento disponible en hospitales y clínicas de todo el mundo. «Estamos construyendo neurotecnología de próxima generación que también se probará lo más cercano al momento de la lesión, cuando el potencial de recuperación sea alto y el sistema neuromuscular todavía no haya sufrido la atrofia que sigue a la parálisis crónica. Nuestro objetivo es desarrollar un tratamiento de fácil acceso», añade Courtine.

Al igual que otras aproximaciones, esta tecnología no genera nuevas neuronas y no regenera nervios . En animales, señaló Courtine, «lo que hemos visto es que se reorganizan las conexiones neuronales en el córtex. El tratamiento logra esta nueva conexión cerebral, aunque en humanos es todavía una hipótesis».