El proyecto NERBIOS, Neural Repair Bioelectrochemical System, pretende abordar el problema de la regeneración del tejido nervioso desde una perspectiva multidisciplinar, algo novedoso basado en el desarrollo de un sistema bio-electroquímico para la reparación neural.

El proyecto lo coordina el Dr. Jorge Collazos Castro, del Laboratorio de Reparación Neural del Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, y cuenta con la participación de investigadores expertos en los diferentes aspectos de la propuesta, de centros de investigación de España, Reino Unido, Grecia y Portugal.

La entrevista que publicamos le fue realizada con motivo del Foro Internacional de la Lesión Medular celebrado en Toledo con motivo del XXV aniversario de ASPAYM y coincidente con las XXI Jornadas de la Sociedad Española de Paraplejía (SEP) y el X Simposium de la Asociación Española de Enfermería Especializada en Lesión Medular y publicada en INFOMEDULA.

El principal obstáculo para la regeneración del SNC es la incapacidad de sus neuronas para regenerar los axones tras una lesión, a diferencia de las neuronas del sistema nervioso periférico. ¿Algún cambio en esa realidad?.

Para empezar, hay que considerar que si las cicatrices de la lesión son importantes, ni siquiera los nervios del sistema periférico regeneran. Si se retiran quirúrgicamente estas cicatrices, hay que colocar un conducto artificial por el que crezca de nuevo el nervio. Con cicatrices o sin sustrato de crecimiento, nada se regenera. Ahora bien, es cierto que la neurona periférica es capaz de iniciar la respuesta regenerativa, y que las células de Schwann, estimulan el crecimiento de sus axones después de la lesión.

Por el contrario, en los últimos 20 años se ha dicho que el problema de la regeneración del sistema nervioso central es la existencia de un ambiente inhibidor para el crecimiento del axón, admitiendo que la neurona en sí misma puede empezar a crecer una vez lesionada. Sin embargo, hay algunos indicios de que la neurona, una vez que se pasa la etapa de desarrollo, podría quedar inhabilitada, inactivándose los genes que le permiten crecer. Esto significa que puede haber causas intrínsecas. Es decir, el reto de la reparación medular va mucho más allá de las cicatrices y cavidades. Después de la lesión hay una reestructuración del sistema y una serie de cambios neurales importantes que pueden evitar la respuesta reparativa como tal.

Trasplantes, estrategias moleculares, factores biofísicos.... ¿Alguna de estas estrategias o alguna combinación de ellas se considera más prometedora?

Hasta ahora los experimentos se han realizado en sistemas "sencillos", en modelos animales, y a pesar de esto las respuestas regenerativas obtenidas son muy pequeñas. No se sabe con exactitud si los pocos axones que se ven son colaterales de algunos axones sanos o si están realmente regenerando. En mi opinión, las evidencias actuales de regeneración a nivel experimental no justifican la realización de ensayos clínicos.

Cada una de las estrategias que Ud. ha mencionado van a aportar conocimientos útiles y el camino más seguro para llegar a la aplicación humana es, sin duda, el conocimiento profundo de todos y cada uno de los aspectos de las lesiones.

En su despacho que hay una frase de Einstein que afirma que la imaginación es más importante que el conocimiento. ¿También en este caso?

Evidentemente, además de imaginación, se requiere un desarrollo tecnológico importante y muchísimas horas de trabajo. Hay que considerar aspectos de ingeniería que permitan controlar los fenómenos metabólicos en la zona de lesión y la estructura topográfica, para que, si se puede inducir crecimiento, éste ocurra de manera que permita algún grado de recuperación funcional.

¿Qué es el proyecto Nerbios?

Nerbios significa Neural Repair Bioelectrochemical System , un plan que estamos iniciando y que pretende generar conocimiento aplicable, en principio a medio o largo plazo, a las lesiones en humanos. Esencialmente consiste en construir una matriz con diferentes tipos de biomateriales y de microestructuras, que se pueda poner en la zona de lesión, para facilitar el crecimiento celular y axonal.

Esa matriz debería permitir controlar los procesos celulares de la zona de lesión. Las lesiones medulares humanas son grandes. Un segmento medular dañado puede tener unos 3 X 3 centímetros y en ocasiones aún más. En estas dimensiones, resulta muy difícil generar la organización tisular necesaria. Además tenemos el inconveniente añadido del metabolismo. Si bien es cierto que hay procesos celulares anaeróbicos, si no hay oxígeno suficiente, nada funciona.

¿Qué tal la experiencia con campos eléctricos en una estructura de biomateriales?

Hay tres aspectos: uno, crear una estructura de soporte; otro, controlar el metabolismo; el tercero, estimular el crecimiento. De las múltiples estrategias utilizadas para estimular el crecimiento neural, una de ellas -que personalmente me parece muy interesante- consiste en aplicar campos eléctricos. Algunas de las personas implicadas en el proyecto han realizado experimentos de gran relevancia para estimular el crecimiento de neuritas y orientarlas. Las evidencias de que los cambios eléctricos produzcan regeneración son por el momento limitadas, pero, todo sea dicho, han producido iguales o mejores resultados que otras estrategias celulares y moleculares.

Teniendo una estructura de soporte, sobre la que se puedan implementar estrategias como la electroestimulación, podríamos dar un paso más. Este soporte debe estar constituido por un material que tenga propiedades electroquímicas apropiadas para la supervivencia neural y el crecimiento axonal.

¿Qué es lo más novedoso de Nerbios?.

El enfoque en sí mismo es novedoso. Partimos de un tejido a reparar, pensando cómo debe ser la estructura que los soporte y qué se necesitaría para estimular la reparación. No partimos de una hipótesis sino de elementos concretos que son importantes para las lesiones humanas. No podemos detallar aquí los aspectos técnicos de la estrategia, muchos de los cuales no han sido abordados previamente. De momento podemos decir que es novedoso que se pretenden utilizar, de forma conjunta, herramientas propias de la electroquímica, de los biomateriales y una serie de conocimientos neurobiológicos.

El planteamiento es muy interesante desde el punto científico, ¿ y desde el punto de vista clínico?

Tiene la ventaja de que estamos partiendo de una realidad clínica, no de un problema inventado en el laboratorio. Mientras un laboratorio gasta muchos años viendo de forma experimental si una célula puede convertirse en otra célula, algo que por otra parte hay que investigar, nosotros partimos de una filosofía que consiste en ver qué necesitaríamos inicialmente para que una aplicación fuera utilizable y cómo podríamos abordarlo desde el punto de vista básico. En la actualidad se están utilizando múltiples aproximaciones en modelos experimentales que cuando se aplican al modelo humano no acaban de funcionar. Mi optimismo consiste en pensar que intentamos abordar desde otra óptica complementaria los problemas y que esa otra óptica puede dar datos útiles para la clínica.

¿Quienes participan en el proyecto Nerbios?

Este plan se coordina desde el Laboratorio de Reparación Neural del Hospital Nacional de Parapléjicos, en muy estrecha colaboración con el Dr. José Ramón Jurado, P rofesor de Investigación del Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC. Naturalmente, contamos con la participación del profesor Manuel Nieto Sampedro del Instituto Ramón y Cajal, y otras personas del CSIC, como la Dra. Nieves Casañ del Instituto de Materiales de Barcelona. Estamos muy contentos porque además varios grupos de investigación europeos colaborarán con nosotros: los Drs. Colin McCaig y Ann Rajnicek, del Institute of Medical Sciences de la Universidad de Aberdeen en Escocia, el grupo del Dr. Stylianos Neophytides, de Grecia, un grupo experto en electro-catálisis; y finalmente, dos investigadores portugueses, los Drs. Ana Pêgo y Carlos Fonseca, expertos en biomateriales con aplicaciones biomédicas. Todos están altamente motivados y en breve nos reuniremos para definir los experimentos y buscar financiación.

¿Cómo van a funcionar?

Como un proyecto conjunto entre diferentes laboratorios. Inicialmente trabajaremos como una red y los experimentos se realizarán en diferentes laboratorios, trasladándonos cuando se requiera la participación conjunta.