El neurocientífico Grégoire Courtine, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), lleva años investigando para logar que personas con la médula espinal dañada vuelvan a andar. Sus avances en este campo los demostró con ratas, en 2012, y con monos, en 2016. Por último, en 2018 llegaron los pacientes humanos. En esa ocasión, tres hombres paralizados desde hacía varios años volvieron a caminar tras introducirles implantes en la médula espinal.

Después de unos meses de entrenamiento con arneses inteligentes, lograron controlar los músculos de las piernas y dieron pasos por sí mismos sin necesidad de estimulación eléctrica. Los resultados del aquel trabajo, realizado junto a la neurocirujana Jocelyne Bloch, del Centro hospitalario Universitario de Vaud de la EPFL, se publicaron en dos estudios en Nature y en Nature Neuroscience.

Las imágenes de finales de 2018 fueron noticia en todo el mundo. David Mzee, que había quedado paralizado por una lesión medular parcial sufrida en un accidente deportivo, se levantó de su silla de ruedas y comenzó a caminar con la ayuda de un andador. Esta fue la primera prueba de que la técnica de Courtine y Bloch, que utiliza la estimulación eléctrica para reactivar las neuronas, podía funcionar eficazmente en pacientes.

Tres años después, un nuevo trabajo liderado por estos dos expertos y publicado en Nature Medicine ha introducido diversas mejoras en el sistema de electroestimulación de la médula dañada que se han traducido en una mayor movilidad de los pacientes en un corto periodo de tiempo, señalan los autores.

Entre estas mejoras, Jocelyne Bloch cuenta a SINC que “la matriz de electrodos implantada es más larga y ancha en esta versión, lo cual permite acceder a un mayor número de raíces nerviosas de las piernas y el tronco”.

Estos implantes, explica Bloch, estimulan la región de la médula espinal que activa los músculos del tronco y las piernas. Gracias a esta tecnología, tres pacientes con lesión medular han podido caminar fuera del laboratorio.

“Nuestros algoritmos de estimulación se basan en la imitación de la naturaleza”, dice por su parte Courtine. “Y los nuevos cables blandos implantados están diseñados para colocarse debajo de las vértebras, directamente en la médula espinal. Pueden modular las neuronas que regulan grupos musculares específicos”.

Además, “controlando estos implantes podemos activar la médula espinal como lo haría el cerebro de forma natural para que el paciente se ponga de pie, camine, nade, monte en bicicleta o haga piragüismo, por ejemplo”, destaca.

Activar secuencias motoras con solo pulsar un botón

El pasado mes de diciembre, en un día frío y nevado, Michel Roccati —un italiano que quedó paralizado tras un accidente de moto cuatro años atrás— se enfrentó al viento helado para probar el sistema al aire libre, en el centro de Lausana, relatan los autores.

Pacientes que tenían lesión completa de la médula espinal caminando en Lausana, tras haber sido intervenidos para ponerles implantes eléctricos en la columna vertebral. / ©NeuroRestore /Jimmy Ravier

Hacía poco tiempo que se había sometido a la intervención quirúrgica en la que Bloch le había colocado el nuevo cable implantado en la médula espinal.

El equipo de Courtine y del centro de investigación NeuroRestore de Bloch estaban con él, ayudando a preparar la demostración. Conectaron dos pequeños mandos a distancia al andador de Roccati y de forma inalámbrica a una tableta que reenviaba las señales a un marcapasos colocado en su abdomen. Este marcapasos, a su vez, transmitía las señales al cable espinal implantado que estimula neuronas específicas, haciendo que el paciente se moviera.

Cuando estuvo listo, cogió el andador y se puso en marcha. Pulsó el botón del lado derecho del andador con la intención de dar un paso adelante con la pierna izquierda. Su pie izquierdo se elevó y cayó al suelo unos centímetros más adelante. A continuación, hizo lo mismo con el botón del lado izquierdo y su pie derecho avanzó. ¡Estaba caminando!

“Los primeros pasos fueron increíbles, ¡un sueño hecho realidad!”, dice Rocatti. “He realizado un entrenamiento muy intenso en los últimos meses, y me he marcado una serie de objetivos. Por ejemplo, ahora puedo subir y bajar escaleras, y espero poder caminar un kilómetro para esta primavera”, señala el italiano.

Otros dos pacientes también han probado con éxito el nuevo sistema, descrito en Nature Medicine. “Nuestro avance en este caso son los cables implantados, más largos y anchos, con electrodos dispuestos de forma que se correspondan exactamente con las raíces de los nervios espinales”, insiste Bloch. “Eso nos da un control preciso sobre las neuronas que regulan músculos específicos”.

En última instancia, permite una mayor selección y precisión en el control de las secuencias motoras de una actividad determinada, agrega la neurocirujana.

Primeros pasos poco después de la intervención

Los investigadores señalan que, obviamente, es necesario un amplio programa de entrenamiento para que los pacientes se sientan cómodos utilizando el dispositivo. Pero el ritmo y el alcance de la rehabilitación son sorprendentes: “Los tres pacientes fueron capaces de ponerse de pie, caminar, pedalear, nadar y controlar los movimientos del torso solo día después de que se activaran sus implantes”, dice Courtine.

“Esto es posible gracias a los programas de estimulación específicos que diseñamos para cada tipo de actividad. Los pacientes pueden seleccionar la actividad deseada en la tableta, y los protocolos correspondientes se transmiten al marcapasos del abdomen”.

Si bien los progresos que se pueden conseguir en un solo día son sorprendentes, los avances conseguidos al cabo de varios meses son aún más impresionantes. Los tres pacientes siguieron un régimen de entrenamiento basado en los programas de estimulación y fueron capaces de recuperar masa muscular, moverse con más independencia y participar en actividades sociales como tomar una copa de pie en un bar.

Además, como la tecnología es miniaturizada, los pacientes pueden realizar sus ejercicios de entrenamiento al aire libre y no solo dentro de un laboratorio.

“Este estudio demuestra aún más las ventajas de nuestro enfoque”, puntualiza Courtine. “Ahora estamos trabajando con ONWARD Medical, que ya cotiza en Euronext, para convertir nuestros descubrimientos en verdaderos tratamientos que puedan mejorar la vida de miles de personas en todo el mundo”. subraya.

Referencia bibliográfica:

Grégoire Courtine, Jocelyne Bloch et al. “Activity-dependent spinal cord neuromodulation rapidly restores trunk and leg motor functions after complete paralysis”. Nature (7 febrero, 2022)