Una inyección de nanopartículas logra que retinas degeneradas respondan a la luz
Cuando las células que captan la luz desaparecen, la retina aún puede conservar las neuronas capaces de enviar señales al cerebro. Un equipo internacional ha logrado activarlas con partículas inyectables: en algunos ratones con degeneración retiniana, la luz volvió a provocar respuestas cerebrales. Es un primer paso hacia una posible prótesis visual.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Corte microscópico de la retina, el tejido que transforma la luz en señales para el cerebro. El nuevo estudio busca activar sus neuronas supervivientes cuando los fotorreceptores se deterioran. Cortesía: Dr. Andy Fischer / Departamento de Neurociencia, Universidad Estatal de Ohio / Nikon Small World
La retina puede perder las células que captan la luz sin que desaparezca por completo el circuito nervioso que enviaba sus señales al cerebro. Esa es la oportunidad que intenta aprovechar un equipo internacional dirigido desde la Universidad de Aarhus, en Dinamarca.
Los investigadores han desarrollado nanopartículas inyectables que convierten la luz en estímulos capaces de activar células nerviosas de la retina, una capa de tejido nervioso tan delgada como el papel de fumar que está situada en la superficie interior de la parte posterior del ojo.
Al probar las probar las nanopartículas en ratones con retinosis pigmentaria —un grupo de enfermedades hereditarias que deterioran progresivamente los fotorreceptores de la retina— observaron respuestas a la iluminación que los animales apenas mostraban antes del tratamiento. Los resultados del ensayo han sido publicados en la revista Nature Biomedical Engineering.
Cómo pueden responder a la luz unas retinas que han perdido sus fotorreceptores
En condiciones normales, los bastones y los conos —los fotorreceptores de la retina— captan la luz en el fondo del ojo. La información pasa después por otras neuronas de la retina hasta llegar a las células ganglionares, que la envían al cerebro a través del nervio óptico. En enfermedades como la retinosis pigmentaria, los fotorreceptores se deterioran de forma progresiva, pero parte de las células situadas después de ellos pueden sobrevivir.
La propuesta de los investigadores de la Universidad de Aarhus consiste en aprovechar esas neuronas que han logrado salvarse para mejorar la visión. Las nanopartículas se inyectan en el humor vítreo, el gel que llena el interior del ojo, y se depositan sobre la superficie de la retina, cerca de las citadas células ganglionares. Cuando reciben luz, provocan efectos físicos y químicos en su entorno que pueden alterar la actividad celular. Es una forma experimental de tender un nuevo puente entre la luz y el sistema nervioso cuando los receptores naturales ya no cumplen su función.
«Intentamos aprovechar las células nerviosas que todavía funcionan en la retina», explica Menglin Chen, profesora asociada de la Universidad de Aarhus y responsable del proyecto, en un comunicado difundido por la institución.
Dicho de forma resumida, lo que se busca con esta estrategia no es otra que crear una conexión con la luz sin modificar genéticamente esas células.
Menglin Chen estudia cómo las nanopartículas sensibles a la luz activan las células. En la pantalla se observa la liberación de calcio tras iluminar una célula con luz azul. Foto: Johanne Holm Jensen / Universidad de Aarhus.
Un semiconductor inspirado en los cloroplastos
Las nanopartículas usadas en este experimento de laboratorio están hechas de nitruro de carbono grafítico, un material semiconductor sensible a la luz. Miden alrededor de 300 nanómetros de diámetro y tienen forma de esfera hueca. Su diseño está inspirado en parte los cloroplastos, los orgánulos celulares con los que las plantas aprovechan la energía solar para realizar la fotsíntesis. La comparación ayuda a imaginar su función, pero no significa que las partículas hagan la fotosíntesis.
Al iluminar las nanopartículas, se producen efectos eléctricos, un pequeño aumento local de temperatura y reacciones químicas en su entorno. En experimentos celulares, el equipo observó que estos efectos modificaban las señales de calcio, esenciales para la comunicación celular. Los investigadores recorrieron así varias escalas: activaron partículas dentro de células individuales, influyeron mediante ledes en el ritmo de células musculares cardíacas y, finalmente, estudiaron si el material podía provocar respuestas en una retina dañada.
«Ahora vemos que las partículas pueden activar células nerviosas en retinas ciegas», afirma Chen, que asegura que el posible uso ocular del avance es la aplicación médica más concreta del trabajo, aunque todavía se encuentra en fase preclínica.
Qué ocurrió en los ratones tratados
Para realizar el estudio, los científicos utilizaron ratones rd10, un modelo de retinosis pigmentaria en el que la función de los fotorreceptores está muy deteriorada. Inyectaron las nanopartículas en ambos ojos de siete animales y administraron partículas de otro material a otros siete ratones, que sirvieron como controles.
Después los colocaron en una caja con dos compartimentos comunicados, uno iluminado y otro oscuro. Si podían detectar la diferencia de luz, era más probable que pasaran tiempo en la zona oscura, como suelen hacer los ratones. Los investigadores registraron cuánto tiempo permanecía cada animal allí y midieron también la actividad de la corteza visual, la región cerebral que procesa las señales procedentes de los ojos.
Tres de los siete ratones tratados pasaron una proporción de tiempo en la oscuridad comparable a la de algunos ratones sanos. En las mediciones cerebrales, cinco de los catorce ojos tratados produjeron respuestas reproducibles a la luz, frente a uno de los catorce ojos de control. Las señales de los animales tratados eran más pequeñas y lentas que las de los ratones sin degeneración retiniana. Los tres animales que mostraron preferencia por la oscuridad también figuraban entre los que dieron las respuestas cerebrales más claras.
Los números invitan al interés por esta línea de investigación biomédica, pero también a la prudencia. La muestra es pequeña y, aunque hubo más ojos con señales detectables entre los tratados, el intervalo de incertidumbre estadística incluye la posibilidad de que no exista una diferencia real entre los grupos. El resultado necesita reproducirse en más animales antes de poder estimar con seguridad la magnitud del efecto.
Los autores comprobaron además que las pruebas habituales de actividad de los fotorreceptores no detectaban respuesta en estos ratones. Eso es compatible con la idea de que las nanopartículas actúan a través de otras células de la retina. Sin embargo, los propios investigadores señalan que no pueden descartar por completo alguna contribución de los escasos conos que permanecían activos en los animales. Y algo muy imprtante: respuesta a la luz tampoco significa visión recuperada: el estudio no prueba que pudieran distinguir formas, objetos o movimientos.
Seguimiento durante 9,5 horas de dos nanopartículas fotosensibles que penetran en una célula cultivada en el laboratorio. Las líneas de colores muestran sus trayectorias hacia el interior celular. Cortesía: Mampüller y colaboradores / Nature Biomedical Engineering.
La prueba con retina de cerdo y las preguntas pendientes
Para observar de manera más directa qué ocurría en las neuronas, el grupo de científicos realizó otro experimento con tejido de retina procendente de cerdos. Bajo pulsos de luz led, registró un aumento de la actividad de las células ganglionares después de aplicar las nanopartículas.
Esta prueba refuerza la posibilidad de que el material intervenga en la respuesta retiniana, pero se hizo fuera de un animal vivo y no demuestra que el procedimiento produzca una percepción visual útil.
Hay que decir que la seguridad y la eficacia a largo plazo siguen abiertas. En las observaciones realizadas hasta ahora, los investigadores no detectaron alteraciones apreciables de la estructura de la retina a las dos semanas de la inyección ni señales claras de inflamación en los análisis efectuados. Es un resultado inicial favorable, no una garantía sobre lo que sucedería tras meses o años dentro de un ojo humano.
Los investigadores también insisten en que aún les queda por averiguar cómo lograr que queden junto a las células adecuadas una cantidad suficiente de partículas: en los ratones hicieron falta intensidades de luz relativamente altas para registrar respuestas cerebrales.
Otras vías para recuperar la respuesta visual
El estudio de la Univerisdad de Aarhus forma parte de una carrera científica con soluciones muy distintas para tratar de atajar las lesiones y enfermedades que afectan a la retina y que en muchos casos acaban en ceguera. En 2025, Jiarui Nie y sus colegas de la Universidad Brown, en Estados Unidos, describieron en la revista ACS Nano unas nanopartículas de oro que respondían a patrones de luz infrarroja y activaban neuronas retinianas en ratones.
A diferencia de las partículas danesas, aquel sistema contempla el uso futuro de unas gafas capaces de proyectar las imágenes mediante luz infrarroja. Las dos propuestas siguen en investigación preclínica.
Otra técnica inyectable ha llegado a una primera prueba en pacientes humanos, aunque utiliza una molécula fotosensible y no nanopartículas. Un ensayo de fase 1 publicado este año en Nature Medicine por un grupo de oftalmólogos dirigido por Russell Van Gelder evaluó la seguridad y la viabilidad de una pequeña molécula de fotoconmutador de azobenceno (KIO-301), diseñada para conferir sensibilidad a la luz a las células ganglionares de la retina, en seis participantes con retinosis pigmentaria avanzada. Su objetivo principal era estudiar la seguridad y la viabilidad del procedimiento.
Van Gelder y sus colegas comunicaron algunas señales exploratorias compatibles con una respuesta a la luz, que deberán examinarse en estudios mayores.
Retinografía de un ojo con retinosis pigmentaria. Se aprecian depósitos oscuros característicos, vasos sanguíneos estrechados y palidez del disco óptico. Cortesía: Retina Club
Primeros pasos hacia una prótesis retiniana
La comparación más avanzada procede de una prótesis electrónica que sí requiere de cirugía. En un estudio clínico coordinado por el oftalmólogo francés José-Alain Sahel y publicado en The New England Journal of Medicine, un implante fotovoltaico colocado bajo la retina y combinado con unas gafas especiales mejoró de forma clínicamente relevante la agudeza visual de 26 de los 32 participantes evaluados al cabo de un año.
Aquellos pacientes padecían una atrofia geográfica debida a degeneración macular, una enfermedad diferente de la estudiada en los ratones de Aarhus. El ensayo muestra la clase de prueba en personas que aún necesitaría una futura prótesis basada en nanopartículas.
«Lo que mostramos es una respuesta a la luz en una retina degenerada; es un primer paso, no una prótesis terminada», resume Henri Leinonen, especialista en retina y coautor del trabajo.
Los próximos experimentos tendrán que comprobar durante más tiempo la seguridad del material, mejorar su llegada a las neuronas y averiguar si puede transmitir algo más que la presencia de luz. La pregunta inmediata ya no es solo si una partícula puede despertar una señal en la retina, sino cuánta información visual podría llegar finalmente al cerebro.▪️(23-septiembre-2026)
⏱️ LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
- La idea: nanopartículas sensibles a la luz podrían activar las neuronas que sobreviven en una retina cuyos fotorreceptores se han deteriorado.
- Cómo se administran: mediante una inyección en el interior del ojo. Las partículas se depositan cerca de las células que envían información visual al cerebro.
- Qué ocurrió en ratones: cinco de los catorce ojos tratados mostraron señales cerebrales reproducibles ante la luz, frente a uno de los catorce ojos de control.
- Una segunda prueba: las partículas también aumentaron la actividad de neuronas en tejido de retina de cerdo estudiado en el laboratorio.
- Qué falta por demostrar: los experimentos no prueban que los ratones recuperaran la visión ni que pudieran distinguir imágenes. El número de animales fue pequeño.
- El siguiente paso: comprobar la seguridad a largo plazo y averiguar si esta respuesta a la luz puede llegar a convertirse en visión útil para las personas.
GENÉTICA Y OFTALMOLOGÍA
Información facilitada por la Universidad de Aarhus
Fuente: Müller, C.A., Klompmaker, K. K., Zhang, Y. et al. Biomimetic graphitic carbon nitride nanoparticles for multiscale photomodulation and therapeutic intervention. Nature Biomedical Engineering (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41551-026-01773-w
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