«Esne Bidean izarrak adina neurona daude garunean». Hala azaldu du Ander Ramos Tecnaliako mediku teknologietako ikertzaile nagusiak. Konexio neuronalen sarea Internet osoko sarea halako hiru da, baina funtzionaltasuna gal dezake iktusa, Parkinson gaixotasuna edo gisako patologien ondorioz. Tecnalian neuronen jarduera modulatzeko Neumonas proiektua jarri dute martxan, patologia horiek izanez gero nola jokatzen duten ikusteko. Horretarako, nanopartikulak erabiliko dituzte, Ramosek azaldu duenez: «Garunaren kanpotik eta kirurgiarik gabe modu zehatzean modulatzeko aukera dugu. Bide terapeutiko erabat berria irekitzen digu horrek».
Orain arte eskuragarri zeuden tresna ez-inbaditzaileek —hala nola garezurraren estimulazio magnetikoak edo elektrikoak— «muga esanguratsuak» dituzte, Ramosen arabera: «Teknika horiek garunaren azala estimulatzen dute soilik, ez da eremu sakonetara iristen, eta, gainera, ez da oso zehatza». Soluzio farmakologikoak ez dira oso eraginkorrak, bereziki hesi hematoentzefalikoa zeharkatzeko gaitasunik ez dutelako; hesi horrek odolaren eta garunaren arteko substantzien igarotzea erregulatzen du, nerbio sistema zentrala babestuz. Egitura horrek garuna babesten du, bai, baina, aldi berean, neuronetara iristeko farmakoek egin behar duten bidea oztopatzen du.
«Garunaren kanpotik eta kirurgiarik gabe modu zehatzean modulatzeko aukera dugu. Bide terapeutiko erabat berria irekitzen digu horrek»
ANDER RAMOS Tecnaliako mediku teknologietako ikertzaile nagusia
Hala ere, hesi hori zeharkatzeko modua aurkitu dute ikerlariek. Garatu duten sistema bi nanopartikula motatan oinarritzen da: Marek Grzelczak materialen fisika zentroko ikerlariak bere taldekideekin batera diseinatu eta garatu ditu. Bi partikulak neurona bat baino 100-10.000 aldiz txikiagoak dira.
Alde batetik, urrezko nanopartikulak daude, neuronak aktibatzeko argia bero bihurtzen dutenak, eta, bestetik, nanopartikula magnetikoak daude, energia magnetikoa bero bihurtzen dutenak. «Kanpoko eremu magnetiko bat edo garezurra zeharka dezakeen argi bat aplikatzen dugu, eta, horri esker, partikula horiek energia hori xurgatu eta tenperatura moldatzen dute», argitu du Grzelczakek.
Horrek neuronen estimulazio lokala eragingo du, eta arauak guztiz aldatu: izan ere, argi horri esker, partikula funtzional txiki horiek neuronen jarduera modu selektiboan handitzeko gai dira. Ikerlariek nanopartikulak saguen buztanean txertatu bezain pronto hasiko da haien bidea; gainera, partikulen ezaugarrien ondorioz proteinak ez dira haietara hurbilduko: badute askatasunez mugitzeko aukera. Hesi hematoentzefalikoaren adreiluekin topo egin arte, behintzat.
Itxuraz hautsezina den hormarekin topo egitean nanopartikulek badakite egoera beren alde erabiltzen, Grzelczakek gaineratu duenez: «Lesioaren beraren abantaila aprobetxatu dugu, gaixotasunarena berarena. Iktusari dagokionez, hesi hori hautsi daiteke. Ez da hesia zeharkatu behar, jada apurtuta dagoelako». Prozesu horrek lau ordu irauten du, eta gero hesia itxi egiten da poliki-poliki.
Neuronen atzetik
Nanopartikula horiek DIPCn diseinatu dituzte, eta, ondoren, Tecnaliako laborategietan erabili dituzte; bertan ere argi eta energia magnetikoaren eragina zehazteko eta kontrolatzeko beharrezkoak diren kalkuluak egin dituzte. «Saguei iktusa eragin diegu, eta egiaztatu da urrezko partikulak edo partikula magnetikoak txertatuz, nolabait, animalia birgaitu daitekeela, edo, demagun, garuneko lesioa gutxitu», azaldu du Grzelczakek. Iktusa garunaren zati baterako odol fluxua eteten denean gertatzen den afekzio neurologikoa da, eta horren ondorioz garuneko zelulek ez dituzte jasotzen behar dituzten oxigenoa edo mantenugaiak; baina garatutako nanopartikulei esker horri aurre egiteko bide bat ireki da, ikerlarien ustez.
Prozesu hori guztia ebakuntzarik gabe egiten da: nanopartikulak injektatzen dituzte, ehun mikrolitroko dosi bat, eta emaitza ikusi arte itxaroten dute. Partikula txiki horiek animaliaren garunean duten eragina ikusteko teknika zehatz bat ere diseinatu dute, Ramosek azaldu duenez: «Teknikak funtzionatzen duela ziurtatu nahi dugu, beraz, monitorizazio sistema bat ere diseinatu dugu; garuneko jarduera monitorizatzeko gai gara. Ikusten da garuneko jarduera normal bat dagoela, eta burmuina estimulatzen duzunean aldaketak ikusten dira».
Baina, patologiaren arabera, garuneko neuronek portaera desberdina dute, eta ikertzaileek nanopartikulen portaera monitorizatzeko orduan seinale desberdinei erreparatzen diete, Ramosek zehaztu duenez: «Parkinsonerako parametro batzuk eta iktuserako beste batzuk sortzea erabaki genuen, eta azkenean horiek dira probatu ditugunak eta emaitzak eman dizkigutenak. Edonork erabil dezake metodoa, jarraibideak idatzita utzi baititugu». Helburua da monitorizazio sistema erabiltzea hainbat patologiaren portaera ikusteko, eta ikusteko nola erreakzionatzen duten sisteman injektatzen diren nanopartikulen aurrean.
Eta zer gertatzen da gorputzean sartutako nanopartikulekin? Zirkulazio sisteman geratzen al dira betiko? Ramosek azpimarratu duenez, nanopartikulak erabiltzea ez da berria; izan ere, erresonantzia zehatz batzuetan erabiltzen dira. «Nanopartikula horiek gorputzean aritzen dira alde batetik bestera, eta organo zehatz batzuk horiek ezabatzeaz arduratzen dira, hala nola gibela, barea edo birikak», gaineratu du Tecnaliako medikuak. Baina, badira zenbait partikula, proiektu honetan erabiltzen diren nanopartikula pertsonalizatuak, adibidez, kanporatzen zailagoak direnak; denbora gehiago geratzen dira zirkulazioan bueltaka.
Alor klinikoa
Orain, saguen garunetan ikusi dutena gizakienean behatzea da hurrengo pausoa. Baina, horretarako, probak egin behar dituzte oraindik, pazienteen segurtasuna ziurtatzeko. «Orain, gizakietan ikertu nahi badugu, litro erdiko serumeko disoluzioa behar dugu, odolean modu seguruan injektatu ahal izateko», zehaztu du Grzelczakek.
«Saguei iktusa eragin diegu, eta egiaztatu da urrezko partikulak edo partikula magnetikoak txertatuz, nolabait, animalia birgaitu daitekeela, edo, demagun, garuneko lesioa gutxitu»
MAREK GRZELCZAK Materialen fisika zentroko ikerlaria
Are gehiago, trantsizio horri begira, gizakientzako neuromodulazioa monitorizatzeko sistema bat garatu dute jada, Bitbrain Technologies enpresako lantaldearen laguntzarekin, eta Parkinson gaixotasuna duten pazienteetan baliozkotu dute, Nafarroako Unibertsitate Klinikako taldearekin lankidetzan, dentsitate handiko elektroentzefalografian oinarrituta. Garunaren portaera monitorizatzeko, sentsoreak dituen txano bat jartzen diote pazienteari bost minutuz, jarduera neuronal sakona detektatzeko eta monitorizatzeko.
Baina oraindik bide luzea dago egiteko, Ramosen ustez: «Ez dakit zenbat urte beharko ditugun pazienteengana iristeko; normalean urte dezente izaten dira, baina azkarrago eta modu efizientean egitea espero dugu».
