Del tamaño de un grano de arroz, el impacto de una revolución médica. El marcapasos que acaba de desarrollar un equipo de Universidad del Noroeste desafía cualquier concepción previa de un dispositivo cardíaco. Es diminuto, disoluble, se implanta con una simple jeringa y (no es poco) podría evitar tragedias como la que afectó al primer hombre en la Luna.
Pensemos en los recién nacidos que cada año llegan al mundo con problemas cardíacos: salvarles la vida sólo requeriría un apoyo temporal. Ahora imagine poder evitar la cirugía invasiva, reemplazándola con una simple inyección de un dispositivo que hará su trabajo y luego desaparecerá naturalmente. Es algo que simplemente pasaría a la historia.
Cuando minúscula significa revolucionario
Todos los años, aproximadamente el 1% de los recién nacidos viene al mundo con un corazón que lucha por encontrar su propio ritmo. Un porcentaje que parece pequeño hasta que lo transformamos en rostros, en historias, en familias que esperan con la respiración contenida. La mayoría de estos pequeños sólo requieren apoyo temporal, sólo siete días, el tiempo que necesita el corazón para aprender a latir correctamente por sí solo.
Desafortunadamente, en regiones del mundo donde el acceso a atención médica avanzada es un espejismo, lo que debería ser un procedimiento simple a menudo se convierte en un castigo. Los marcapasos tradicionales requieren que los cirujanos “cosan” electrodos directamente al corazón y luego los conecten a una unidad externa a través de cables que emergen del pecho del paciente.
Una pesadilla de posibles complicaciones: infecciones, tejido dañado, coágulos de sangre. Y a veces, los hilos quedan atrapados en el tejido cicatricial, complicando aún más la situación.
Fue precisamente este procedimiento el que provocó la muerte del astronauta. Neil Armstrong. “Tenía un marcapasos temporal después de una cirugía de bypass. Cuando le quitaron los cables, sufrió una hemorragia interna”, explica. Ígor Efímov, cardiólogo experimental y codirector del estudio publicado en Nature, en una declaración que me hizo reflexionar sobre la fragilidad de la vida, incluso para aquellos que han caminado en la luna.
Marcapasos, la evolución de un punto de inflexión
En 2021, un equipo de la Universidad Northwestern, del que formó parte Efímov, ya había presentado un marcapasos temporal biodegradable, del tamaño de una moneda, sin baterías voluminosas, componentes rígidos ni cables. El dispositivo se basaba en protocolos de comunicación similares a los utilizados en las etiquetas. RFID y en los teléfonos inteligentes para completar pagos electrónicos.
Sin embargo, esto requería que el marcapasos incluyera una antena incorporada para transmitir comandos de radiofrecuencia. “Nuestro marcapasos original funcionaba bien. Era delgado, flexible y completamente reabsorbible. Pero el tamaño de su antena receptora limitó nuestra capacidad para miniaturizarlo”, explicó su cocreador y pionero de la bioelectrónica. John Rogers.
Rogers, Efímov y sus colaboradores pasaron los siguientes años investigando formas de reducir su marcapasos temporal a un tamaño aún más pequeño. Finalmente se dieron cuenta de que podían reemplazar la antena de radio con un diseño orientado a la transmisión de datos basada en luz. Y todo cambió.
Un destello de luz
El nuevo dispositivo reemplazó la fuente de energía original con una celda galvánica, un tipo de batería que convierte la energía química en energía eléctrica. El marcapasos se basa en dos electrodos metálicos que generan una corriente eléctrica después de interactuar con los biofluidos circundantes.
“La luz infrarroja penetra muy bien en el cuerpo”, dijo. Efímov. Si sostienes una linterna contra la palma de la mano, verás la luz por el otro lado. Resulta que nuestros cuerpos son excelentes conductores de la luz.
Me sorprende lo poética que es esta sinergia entre tecnología y biología: un corazón guiado por la luz, un latido regulado por rayos invisibles que atraviesan la piel, los huesos y los músculos como si fueran de cristal.
Marcapasos microscópico: gran impacto en tamaño diminuto
El resultado final es un dispositivo 1 mm de espesor, solo 1,8 mm de ancho y 3,5 mm de largo, capaz de proporcionar tanta estimulación eléctrica como un marcapasos estándar. “Hemos desarrollado lo que sabemos que es el marcapasos más pequeño del mundo”, afirmó Rogers con un orgullo que se refleja en sus palabras.
Debido a que sus materiales se disuelven de forma segura con el tiempo, el marcapasos no requiere ninguna cirugía de seguimiento invasiva para extraerlo. Esto reduce drásticamente el potencial de complicaciones y traumas postoperatorios.
¿El futuro? Es “polifónico”
Pero ¿por qué detenerse en un solo marcapasos diminuto? Efimov, Rogers y sus colegas creen que más avances podrían permitir la implementación de más dispositivos en todo el corazón. Una vez implantado, los diseñadores Podrían coordinarse para que se muevan independientemente o juntos en función de longitudes de onda de luz específicas, creando una especie de orquesta cardíaca perfectamente sincronizada.
El tamaño del dispositivo también significa que puede incorporarse a otros dispositivos implantables, como reemplazos de válvulas aórticas transcatéter, inhibidores del dolor y técnicas de restauración de nervios y huesos. Sin embargo, todas estas posibilidades futuras se remontan al objetivo original del equipo.
“Nuestra principal motivación fueron los niños”, dijo Efimov. “Ahora podemos colocar este diminuto marcapasos en el corazón de un niño y estimularlo con un dispositivo portátil suave y delicado”.
Cuando pienso en este diminuto dispositivo “flotando” en el pecho de un recién nacido, regulando suavemente su aún incierto ritmo cardíaco, siento algo más que una maravilla tecnológica. Como un susurro que guía el canto de un corazón.
