- El equipo es pionero en la estimulación magnética vorticial y ha logrado resultados positivos en modelos in vitro e in vivo
Guanajuato, Gto., a 26 de diciembre de 2024.- Investigadores de la División de Ciencias e Ingenierías, del Campus León de la Universidad de Guanajuato (UG), desarrollaron un Bio Estimulador que ayudará a pacientes con enfermedades degenerativas. La patente de esta innovación ya se encuentra en trámite.
Este invento constituye una herramienta para ayudar a revertir los procesos de deterioro y muerte neuronal que causan enfermedades como la de Huntington, Parkinson y Alzheimer, con una tecnología de estimulación de las moléculas cerebrales distinta a la estimulación transcraneal empleada actualmente en el mercado: vórtices de campos magnéticos con líneas heterogéneas libres de calor.
El equipo creador de este dispositivo está integrado por cuatro investigadores del Departamento de Física y de los programas educativos de Ingeniería Biomédica de la UG: el Dr. Daniel Chávez Valenzuela, el Dr. Gustavo Basurto Islas, el Dr. Mauro Napsuciale Mendivil y el Lic. Giovanni Didier Valdivia García, quien realiza estudios de posgrado.
En entrevista, el Dr. Gustavo Basurto Islas, neurocientífico, explicó que la muerte neuronal masiva en cerebro de pacientes con enfermedades neurodegenerativas se debe a múltiples causas, pero principalmente, a la agregación anormal de proteínas, a pesar de que estas cumplen funciones importantes. En la enfermedad de Alzheimer, por ejemplo, las proteínas beta amiloide y tau sufren modificaciones que las hacen patológicas, pues, al alterarse, generan fenómenos de autoagregación.
“Cuando estimulamos magnéticamente la proteína amiloide, bloqueamos el proceso de agregación. Si se puede detener el proceso de fibrilación, podríamos tener una aproximación a una terapia para bloquear el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. Los vórtices de campo magnético que proponemos también son capaces de disminuir un proceso muy importante de la proteína tau, la fosforilación, que a su vez promueve la formación de fibras tóxicas”, puntualizó.
El Bio-estimulador magnético UG está conformado por una cámara cilíndrica para la estimulación magnética de muestras biológicas (o materiales), bajo condiciones controladas de presión, atmósfera, temperatura y campos magnéticos. Estos últimos son generados por un par de magnetos en el exterior, compuestos por dos bobinas solenoidales a los extremos de la cámara, y un magneto en el centro con otras seis bobinas independientes. Cada una de las bobinas en ambos magnetos puede ser excitada de manera individual para generar una gran cantidad de configuraciones magnéticas distintas.
El dispositivo también posee un sistema de control de gases que regula el flujo, presión y concentración de los fluidos que ingresan a la cámara. Un sistema térmico, compuesto por resistencias eléctricas y un termómetro, regulan y monitorean la temperatura de los gases al interior, mientras que un riel de baja fricción desplaza las muestras exponiéndolas a distintas componentes magnéticas.
El Dr. Basurto Islas destacó los sistemas de enfriamiento del dispositivo como un elemento clave e innovador en el diseño. Esto es de suma importancia por la radiación calórica que genera cualquier tipo estimulación molecular y que puede dañar también a las células que la reciben.
Probado en modelos in vitro (células neuronales de cultivo) e in vivo (ratones y personas ancianas con demencia propia de la edad), se ha logrado revertir el proceso patológicos asociados a la enfermedad de Alzheimer. En el desarrollo de las investigaciones, se encontró el mecanismo molecular mediante el análisis de la bioquímica cerebral y las proteínas involucradas en el mejoramiento cognitivo.
En cuanto a los desafíos enfrentados, el neurocientífico señaló la importancia de la colaboración y sinergia entre distintas áreas (Física, Ingeniería, Electrónica, Biónica, Biología y Neurociencias de diferentes institutos y universidades), desde la propuesta teórica y el diseño de sistemas, hasta el ensamblaje y las pruebas biológicas.
“Hemos ido picando piedra, prueba y error, para encontrar los protocolos adecuados. Somos pioneros en la estimulación magnética vorticial (tenemos algunos artículos publicados sobre los hallazgos a lo largo de la investigación). Considero que, al momento, ya tenemos estandarizados los protocolos. Son bastante funcionales con resultados benéficos”.
El Dr. Basurto, quien es también Coordinador de la Licenciatura en Ingeniería Biomédica de la UG, calificó con “alta calidad” la investigación que se realiza en esta Casa de Estudios y destacó que “la fuerza de la ciencia es la comunidad estudiantil, ellos son la base de la investigación tanto en la universidad como en el mundo”.
Asimismo, indicó que “la Colmena” es un nicho de oportunidad con las herramientas necesarias para que las y los jóvenes alcancen objetivos grandes en el área de la ciencia o para insertarse en el ámbito laboral. Aconsejó no saltar las etapas de evaluación ni los protocolos previos a los hallazgos y aplicaciones de sus investigaciones, esto para garantizar la seguridad del producto final sin ningún tipo de efecto colateral.
Por último, el Dr. Basurto expresó que la ciencia en México siempre está dispuesta a crecer y, para que “todos los engranajes funcionen”, es crucial el contar con más apoyos gubernamentales o institucionales nacionales y extranjeros. De igual forma, observó la necesidad de aumentar la difusión sobre la propiedad intelectual. “Quienes nos dedicamos a las ciencias básicas normalmente nos enfocamos en publicar hallazgos. Hay pocos investigadores que se interesan por gestionar patentes. Creo que mucho se debe al desconocimiento de los mecanismos para transferir la tecnología de los laboratorios a la sociedad”.
Sin duda, la creación y obtención de la patente del Bio-estimulador magnético UG llenará de orgullo a la comunidad universitaria y contribuirá al bienestar de las y los adultos mayores, con índice poblacional en aumento y alto porcentaje de padecimientos neurodegenerativos.
