¿Y si fuera posible controlar el ritmo del corazón con un adhesivo del tamaño de un sello, sin ninguna cirugía? Investigadores del MIT han desarrollado justamente eso: un marcapasos basado en ultrasonido que estimula el corazón desde fuera del cuerpo, prescindiendo del implante tradicional. El trabajo se publicó en la revista Nature Biomedical Engineering.
Cómo funciona el dispositivo
El sistema consta de dos partes. La primera es un adhesivo de ultrasonido vestible, de aproximadamente el tamaño de un sello postal. La segunda es una unidad de control independiente, del tamaño de un bolsillo, que aloja las baterías y la electrónica.
El adhesivo utiliza transductores de ultrasonido en miniatura para enviar pulsos acústicos a través del tórax. Esos pulsos estimulan las células cardíacas y ayudan a mantener un latido regular. Es un enfoque radicalmente distinto del marcapasos convencional, que depende de electrodos en contacto directo con el músculo cardíaco.
El ultrasonido tiene una ventaja física importante para esta aplicación: las ondas acústicas atraviesan los tejidos blandos con relativa facilidad y pueden focalizarse en profundidad, lo que permite alcanzar el corazón sin incisiones. Es la misma propiedad que hace posible la ecocardiografía, solo que aquí, en lugar de captar el eco para formar imágenes, el sistema usa la energía de las ondas para estimular las células.
El papel de la sonogenética
La tecnología combina la estimulación por ultrasonido con una técnica llamada sonogenética, que modifica genéticamente las células para que respondan con más intensidad a las ondas sonoras. Los investigadores diseñaron células cardíacas para producir canales iónicos que se abren con más facilidad cuando se exponen al ultrasonido.
El mecanismo es elegante: al activarse por los pulsos acústicos, esos canales permiten la entrada de calcio en las células, y es precisamente ese flujo de calcio el que desencadena la contracción del músculo cardíaco. En lugar de una descarga eléctrica, es el sonido el que pasa a comandar el latido.
Qué mostraron los experimentos
En pruebas de laboratorio, los científicos aplicaron ultrasonido a células cardíacas humanas modificadas genéticamente y observaron que se contraían en sincronía con los pulsos. El equipo también probó el enfoque en ratas, donde el dispositivo corrigió arritmias y restauró ritmos cardíacos normales, todo ello sin procedimientos invasivos.
Los investigadores prevén que una futura versión clínica requeriría un tratamiento único de terapia génica para aumentar la sensibilidad de las células cardíacas al ultrasonido. Las terapias génicas ya están aprobadas para ciertas enfermedades hereditarias, pero el enfoque del marcapasos acústico aún se encuentra en fase preclínica. Conviene subrayar este punto: el camino entre el éxito en ratas y el uso en humanos suele ser largo.
Por qué importa
Los marcapasos tradicionales, utilizados por millones de pacientes en todo el mundo, requieren implantación quirúrgica y contacto directo con el tejido cardíaco. Eso conlleva riesgos conocidos: infección, desplazamiento de electrodos, fallos de batería y la necesidad de nuevas cirugías a lo largo de la vida. Una alternativa no invasiva podría reducir parte de esos riesgos, especialmente en pacientes frágiles o de alto riesgo quirúrgico.
Conviene recordar que la industria ya viene trabajando para hacer los marcapasos menos invasivos, con modelos sin cables (leadless) implantados directamente en el ventrículo. El concepto del MIT va más allá: elimina no solo los electrodos, sino el propio implante. Aun así, depender de una etapa de terapia génica introduce un nuevo tipo de complejidad —regulatoria, ética y de costo— que deberá evaluarse con cuidado antes de cualquier aplicación clínica.
El ultrasonido ya es una de las modalidades más versátiles y seguras de la medicina, sin radiación ionizante, y su papel no deja de crecer, un tema que exploramos al hablar del papel creciente de la IA en el ultrasonido. Ver la misma física aplicada no para generar imágenes, sino para estimular tejido vivo, muestra cómo se difumina la frontera entre diagnóstico y terapia.
Integración con imagen y perspectivas
Uno de los desarrollos más interesantes es la posibilidad de integrar el adhesivo de estimulación con un parche de imagen por ultrasonido desarrollado anteriormente por la misma línea de investigación. Un sistema combinado podría, en teoría, monitorizar la actividad cardíaca y administrar la terapia de estimulación a través del mismo dispositivo vestible, uniendo diagnóstico y tratamiento en una sola pieza sobre la piel.
El estudio fue dirigido por investigadores del MIT en colaboración con la Universidad del Sur de California, la Universidad de Harvard y la Universidad de California en Los Ángeles. La financiación provino de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la Fundación Nacional de Ciencia (NSF), la organización Research to Prevent Blindness y el Departamento de Defensa de EE. UU. Aún queda un largo camino de validación por delante, pero la convergencia entre ultrasonido, terapia génica y dispositivos vestibles apunta hacia una cardiología cada vez menos dependiente del bisturí. Para quienes siguen la evolución de las tecnologías de imagen, vale la pena observar también cómo la reducción de procedimientos invasivos está transformando campos vecinos, como el cateterismo cardíaco guiado por imagen.
Fuente: DOTmed News
