Sustituirán a los electrónicos merced a la ingeniería genética

Por René Anaya

Los marcapasos son dispositivos que desde mediados del siglo pasado han salvado y prolongado la vida de millones de personas en el mundo, pues se encargan de mantener el ritmo del corazón, cuando las células encargadas de esa función fallan por diversas razones.

Desde entonces, los marcapasos han evolucionado pasando de los externos que utilizaban bulbos, a los actuales de un diámetro menor de cinco centímetros, que funcionan con baterías de litio. Pero estos marcapasos es probable que dentro de pocas décadas sean obsoletos, porque podrían ser sustituidos por marcapasos biológicos, fabricados con células modificadas genéticamente.

Una historia de marcapasos

En condiciones normales, el impulso eléctrico que permite los latidos cardiacos se origina en la aurícula derecha en una estructura llamada nodo sinusal o nodo sinoauricular, del que se disemina a las paredes de las aurículas y llega al nódulo auriculoventricular, de donde se conduce el impulso eléctrico por un conjunto de fibras llamadas haz de His, las cuales envían el impulso a una red de fibras llamadas de Purkinje, que desencadenan la contracción ventricular.

Cuando hay un bloqueo de la conducción del impulso eléctrico del nodo sinusal a los ventrículos, o cuando el nodo sinusal fracasa en regular el ritmo cardiaco, entonces se requiere la implantación de un marcapasos artificial. También se emplean en pacientes con insuficiencia cardiaca grave y en personas que sufrieron un infarto y tienen bloqueo de una rama de la conducción.

Ahora ya resulta un proceso natural en la cardiología, pero este moderno dispositivo salvador de vidas tiene una historia relativamente breve. Desde finales del siglo XIX se realizaron los primeros experimentos para estimular y regular el ritmo cardiaco con un impulso eléctrico. Posteriormente, en 1932, el investigador estadounidense Albert Hyman creó un dispositivo electromecánico, al que llamó marcapaso artificial, con el que logró restablecer el latido cardiaco en animales.

Con las bases de la electrofisiología cardiaca y los avances tecnológicos de la época, el ingeniero electricista canadiense John Alexander Hopps diseñó y construyó en 1950 el primer marcapasos externo. A partir de entonces se sucedieron los avances tecnológicos, hasta que en 1958 el cirujano Åke Senning, del Instituto Karolinska de Suecia, realizó el primer implante de un marcapaso interno en un ser humano. Dos años después, en Montevideo, Uruguay, se realizó el primer implante de marcapasos en nuestro continente.

En ese tiempo todavía era necesaria una fuente externa de energía. Posteriormente se usaron baterías de mercurio, generadores termoeléctricos de radioisótopos y, finalmente, celdas de yoduro de litio, las cuales podrían ser reemplazadas en un futuro por fuentes de energía biológicas.

Una luz en la conducción

Un grupo de investigadores de la Universidad del Estado de Nueva York, en Stony Brook, encabezados por la bioingeniera Emilia Entcheva, publicó el estudio Circulación: arritmia y electrofisiología, en el que describe la forma en que se pueden usar células modificadas genéticamente, que respondan a la luz azul de baja potencia, para estimular el latido cardiaco.

Los investigadores emplearon conocimientos de la optogenética (conjunto de tecnologías que utilizan la luz como agente inductor para obtener ciertas respuestas de las células). La bioingeniera Entcheva señaló que se puede inyectar una pequeña población de células sensibles a la luz, modificadas genéticamente, en el tejido del marcapaso natural para que dirijan su latido.

La luz, ha referido la investigadora, usa menos energía que la electricidad, al mismo tiempo que ofrece “una resolución espacial y temporal sin precedentes”, lo cual es una ventaja cuando se tienen como objetivo tejidos específicos del corazón, como la parte del marcapasos natural dañado. Asimismo, considera la experta, que la forma más probable de hacer llegar la luz a las células sería por medio de finos cables de fibra óptica.

Los avances en este campo todavía son insuficientes, pero se continúan haciendo investigaciones para lograr crear los primeros marcapasos biológicos implantables en el ser humano. El cardiólogo Miguel Valderrábano, del Hospital Metodista de Estados Unidos, ha señalado que durante la última década se ha probado con diversos marcapasos biológicos, producidos a partir de células modificadas por medio de técnicas de la ingeniería genética.

Pero esta innovadora idea de utilizar células que respondan al estímulo luminoso, podría representar un paso en firme hacia la generación de marcapasos más eficaces y precisos. “Es un avance conceptual en el campo de los marcapasos biológicos”, considera el doctor Valderrábano.

Sin embargo, como ha referido el propio especialista y otros investigadores, el desarrollo de marcapasos biológicos que sustituyan a los electrónicos, todavía está lejano, pues se deben vencer ciertos obstáculos como asegurarse de que las células modificadas genéticamente se integren adecuadamente con las células normales.

reneanayas@yahoo.com.mx