Marcapasos del tamaño de un sello: ingenieros del MIT controlan el ritmo cardíaco con ultrasonidos

Un marcapasos suele asociarse con una operación, cables y un dispositivo que funciona durante años dentro del cuerpo. El equipo de MIT propuso otro escenario: el ritmo cardíaco se puede controlar desde el exterior, mediante una pequeña pegatina ultrasónica en el pecho. La tecnología ha pasado pruebas iniciales, pero la propia idea cambia la visión habitual de los implantes cardiológicos.

Especialistas del MIT desarrollaron un dispositivo vestible del tamaño aproximadamente de un sello postal. La pegatina se adhiere a la piel y emite impulsos ultrasónicos enfocados que ayudan a sincronizar las contracciones de las células cardíacas. El enfoque se basa en la sonogenética, mediante la cual las células se preparan para reaccionar al sonido.

Los marcapasos convencionales salvan millones de personas, pero requieren intervención quirúrgica y contacto directo con el tejido cardíaco. El ultrasonido hace tiempo que se considera una forma menos invasiva de afectar a los órganos, porque las ondas atraviesan profundamente el cuerpo sin incisiones. El problema era el efecto débil e inestable, por lo que intentos previos de controlar el ritmo cardíaco de esa manera no parecían lo suficientemente fiables.

El equipo decidió aumentar la sensibilidad de las células mediante terapia génica. En las células cardíacas se introducen canales iónicos especiales que se abren al ser expuestos a frecuencias acústicas específicas. Tras un impulso ultrasónico entra calcio en la célula, y esa señal desencadena la contracción. Uno de los autores del trabajo, Chen Gong, explica que dichos canales en realidad enseñan a las células a percibir mejor el ultrasonido y a responder con una reacción biológica.

El propio dispositivo se fabricó con base en hidrogel, que se adhiere firmemente a la piel y transmite bien las ondas ultrasónicas. En pruebas de laboratorio, las células cardíacas humanas cultivadas se adaptaron rápidamente al ritmo establecido. Luego la pegatina se probó en ratas con arritmias peligrosas. El dispositivo ayudó a estabilizar el ritmo irregular y a aumentar la frecuencia de contracciones demasiado lentas hasta una más saludable.

Para los pacientes, el esquema, según los autores, podría ser relativamente simple. Primero la persona recibe una única terapia génica que hace a las células cardíacas sensibles a señales acústicas. Luego el paciente lleva una pequeña pegatina conectada a una batería compacta. En el MIT subrayan que este enfoque aún debe probarse en humanos, por lo que es pronto para hablar de reemplazar implantes en las clínicas.

El mismo grupo creó anteriormente una pegatina ultrasónica para monitorizar los órganos internos. Ahora los ingenieros intentan unir ambos desarrollos en un único dispositivo que pueda simultáneamente vigilar el corazón y, si es necesario, emitir impulsos estimulantes.