Neurociencia

Un casco magnético contra la migraña y el párkinson

El neurocasco diseñado por Luki Huber, conocido por su trabajo en El Bulli
El neurocasco diseñado por Luki Huber, conocido por su trabajo en El Bulli Neurek

Cuando en el año 2016 le comentaron la posibilidad de colaborar con una investigación científica para tratar enfermedades neurológicas, a Luki Huber le pareció una idea maravillosa. “Mi padre sufría párkinson y demencia, así que cuando me hablaron del proyecto me pareció un regalo”, explica. “Para mí era un proyecto muy especial, no era lo mismo que diseñar un plato”. A sus 45 años, este diseñador industrial se hizo mundialmente conocido por su trabajo junto al chef Ferrán Adriá creando algunas de las herramientas y utensilios de El Bulli. Ahora, con su propio estudio independiente, se ha embarcado en una investigación pionera que podría ayudar a muchos pacientes a mejorar sus síntomas neurológicos, desde la migraña al dolor crónico, la epilepsia o el párkinson.

“Lo primero que hicimos fue un estudio sobre el tamaño de las cabezas”

Su trabajo ha consistido en diseñar un ‘neurocasco’ que permite sujetar potentes imanes en diferentes regiones de la cabeza, con el objetivo de permitir la investigación con campos magnéticos estáticos. El dispositivo debía ser ligero, permitir la introducción de potentes imanes de neodimio en diferentes posiciones y tener un coste reducido. “Lo primero que hicimos fue un estudio sobre el tamaño de las cabezas”, explica. “Como lo que manda en el diseño son las dianas sobre las que se quiere actuar, el resultado final es como una copia del cerebro pero en el exterior, y nos ha quedado una forma bastante bonita”. Y aunque no tiene que ver nada con la cocina, reconoce que en alguno de los prototipos los receptáculos donde se insertan los imanes “recuerdan a un pimentero”.

Pruebas de calibración del neurocasco
Pruebas de calibración del neurocasco Cortesía de Antonio Oliviero

Experimentos con imanes

El proyecto principal nació de la mente del investigador Antonio Oliviero, uno de los neurocientíficos con más experiencia en el uso de la estimulación magnética transcraneal (TMS), un sistema muy consolidado y ampliamente probado que consiste en aplicar pulsos magnéticos en zonas específicas de la corteza cerebral para excitar o inhibir la actividad de las neuronas de manera no invasiva. Esta técnica, junto con la de corriente directa transcraneal (tDCS), se utiliza desde hace años en pacientes con distintas dolencias que van desde la depresión hasta el dolor de origen neurológico. En el hospital de Parapléjicos de Toledo, Oliviero aplica esta técnica regularmente a pacientes con “dolor crónico farmacorresistente”, a menudo producto de lesiones medulares. “La respuesta es buena en al menos la mitad de los pacientes”, explica. “En otro 30 por ciento la respuesta es parcial, lo que significa que mejoran ligeramente del dolor, pero se tienen que tomar menos dosis de morfina”. Y solo en un 20 por ciento no tiene ningún efecto, lo que quiere decir que en la mayoría ofrece como mínimo la posibilidad de reducir la medicación, algo que en determinados pacientes con múltiples problemas resulta un gran alivio.

“Me di cuenta de que los imanes de neodimio son baratos y potentes y que se podía fabricar un placebo fácilmente”

Pero el hecho de requerir grandes aparatos limita la forma en que se puede aplicar esta terapia. La idea de utilizar imanes se le ocurrió a Oliviero mientras investigaba sobre los mecanismos fisiológicos por los que los campos magnéticos actúan sobre las neuronas. “Quería saber si hay algo que un campo magnético estático pueda hacer sobre la corteza”, recuerda. Corría el año 2009 y apenas había algo de literatura en modelos animales, así que aprovechó su experiencia para medir los efectos en humanos. “Me di cuenta de que los imanes de neodimio son baratos y potentes y que se podía fabricar un placebo fácilmente, mediante un cilindro de acero niquelado con el mismo color”. Y en los primeros experimentos con pacientes, publicados en 2011, él y su equipo observaron que si colocaban el imán durante 10 minutos en determinada zona de la corteza, la excitabilidad de las neuronas se reducía y el efecto se mantenía durante un tiempo.

Antonio Oliviero con uno de los prototipos de casco que usan en los ensayos
Antonio Oliviero con uno de los prototipos de casco que usan en los ensayos A.M. Ron

Comenzó entonces un trabajo que ha desembocado por ahora en dos interesantes ensayos clínicos que están en fase de desarrollo para probar los efectos de esta técnica no invasiva en personas con migraña y en pacientes con párkinson. El primer ensayo, dirigido por el propio Oliviero, consiste en colocar los imanes en la zona occipital (la parte trasera del cráneo, donde se encuentra la corteza visual) y comprobar si el campo magnético contribuye a reducir los episodios de migraña con fotofobia. El principio por el que actúa es sencillo, aunque aún no se comprenden del todo los mecanismos. El imán hace que las neuronas estén más “lentas” y, según los experimentos realizados por el equipo de Juan Aguilar en su laboratorio, algunas dejan de disparar. Al ser la migraña un problema de hiperexcitabilidad de la corteza visual, la aplicación continuada del imán ayudaría a frenar estos episodios.

Prototipos de neurocasco con distintas configuraciones
Prototipos de neurocasco con distintas configuraciones Neurek / Manual Thinking

En una primera fase preliminar el equipo de Oliviero ya ha visto que en personas sin migraña la aversión a la luz intensa se reduce después de aplicar la terapia. “Si te pongo una luz muy fuerte en un ojo te resulta muy molesta, pero si te la pongo después de aplicar el imán hemos visto que te molesta menos”, explica. Con estos datos, en los primeros meses de 2019 se pondrá en marcha el ensayo clínico controlado, mediante doble ciego (algunos pacientes llevarán imanes y otros no y ni ellos ni el investigador sabrán quién porta el placebo) para ver si la aplicación de estos campos durante 20 minutos al día reducen los dolores de cabeza en las personas en las que es la luz la que desata las crisis.

“El objetivo es conseguir reducir mucho la severidad y el número de ataques de migraña”

“El escenario ideal, si esto funciona, sería conseguir reducir mucho la severidad y el número de ataques de migraña”, explica Oliviero. “Una persona con este problema podría ponerse el casco durante media hora al día mientras ve la tele o escucha música y reducir sus crisis”. “Esto supondría reducir el número de fármacos, que aparte de tener efectos adversos, es un problema en mujeres en fase de lactancia, mujeres embarazadas y en pacientes de otras patologías que ya toman una grandísima cantidad de fármacos”, añade. “No es una solución definitiva, pero podría ser una alternativa barata, segura y portátil para una gran cantidad de gente”.

Una batalla contra los temblores

La otra gran pata de la investigación está dirigida por Giugelmo Foffani, que trabaja en el Centro Integral de NeuroCiencias (HM CINAC), que lidera el prestigioso investigador José Obeso, y consiste en un gran ensayo clínico con pacientes de párkinson. Con lo que saben hasta ahora sobre el efecto de los cambios magnéticos, los especialistas creen que se podría inhibir la corteza motora para reducir la que se conoce disquinesia inducida por levodopa. Este fármaco corrige los efectos neurológicos de la enfermedad de párkinson durante los primeros ocho o diez años, pero al cabo de este tiempo el enfermo empieza a presentar una serie de movimientos incontrolados cuando se toma la dosis que hacen su vida muy difícil. Aunque hay estudios que demuestran que la estimulación magnética transcraneal se puede reducir estas disquinesias, la necesidad de ir todos los días a un hospital lo hace poco eficiente, de modo que Foffani y su equipo comenzaron a trabajar en la posibilidad de utilizar al casco con imanes.

Los ensayos pretenden comprobar si, además de los efectos fisiológicos observados, existen efectos terapéuticos

Gracias a los 400.000 euros recibidos de la Michael J. Fox Foundation, pusieron en marcha un primer ensayo clínico con unos 60 pacientes procedentes de Toledo y Madrid para ver si esa reducción de la excitabilidad de la corteza, que es lo que caracteriza a las disquinesias, se atenúa con los imanes. Lo interesante es que se trata del primer ensayo con el casco magnético y que los pacientes se están llevando a casa el dispositivo durante la prueba. En esta primera aproximación, los voluntarios se ponen el imán durante media hora al día durante dos semanas en un ensayo con doble ciego y aleatorizado. “El éxito sería que observáramos una reducción de los movimientos involuntarios asociada con una reducción de la excitabilidad cortical”, explica Foffani, aunque insiste mucho en que es solo el primero de los pasos para comprobar si existen, además de los efectos fisiológicos observados, efectos terapéuticos. En una siguiente fase, que ya ha sido financiada por el plan nacional, van a aplicar la técnica a pacientes con un estado menos avanzado, antes de que aparezca la disquinesia, para ver el efecto que tiene el campo magnético sobre los síntomas primarios motores. Pero de momento no saben si el casco magnético funciona como esperan.

Guglielmo Foffani prueba el casco con su equipo en el Laboratorio de Neurociencia Funcional del CINAC
Guglielmo Foffani prueba el casco con su equipo en el Laboratorio de Neurociencia Funcional del CINAC Next

Una vía para tratar la epilepsia

En los últimos años, diferentes laboratorios de todo el mundo ha reproducido los resultados de Oliviero aplicados a otros modelos. En el propio Hospital de Parapléjicos de Toledo, el investigador Juan Aguilar ha abierto recientemente una posible vía para aplicarlo en casos de epilepsia. Junto con el grupo de Javier Cudeiro y Casto Rivadulla (NEUROcom de A Coruña) acaban de demostrar en un experimento con ratas que aquellas que están bajo los efectos del campo magnético del imán tardan más tiempo en desencadenar la epilepsia y, cuando se produce, los ataques son de menor intensidad. El equipo también pudo comprobar que en un mono en el que los ataques epilépticos se desencadenaban por estímulos de luz, la aplicación del imán durante distintos periodos redujo la frecuencia de ataques y la magnitud de los mismos.

“Los resultados los presentamos en el simposio nacional de síndrome de Dravet, un tipo de epilepsia infantil con efectos devastadores”, explica Aguilar. “Lo que vemos es que el campo magnético no elimina la epilepsia, pero reduce la duración del ataque y la magnitud, y si esto se puede aplicar en pacientes se podría reducir mucho la farmacología, que reduce mucho su capacidad cognitiva y motora”. Su equipo está a punto de recibir un modelo de ratones mutantes con esta enfermedad para continuar los experimentos y explorar la posibilidad de convertirlo algún día en tratamiento. “Las epilepsias infantiles producen un retraso cognitivo muy gordo, se perturba todo el proceso de aprendizaje del niño y son muy agresivas”, asegura. “Si se reduce esa agresividad, la calidad de vida del niño mejoraría notablemente”.

Una alianza de diseño y neurociencia

Los protagonistas de esta historia se han aliado para formar un empresa, Neurek, a través de la cual facilitar la gestión de patentes y la fabricación de diferentes modelos de casco en el caso de que los ensayos tengan éxito. La colaboración desinteresada y la experiencia de Luki Huber han sido claves para intentar reducir los costes del dispositivo, pues la intención es que si el sistema demuestra ser útil como terapia, su principal ventaja sea su portabilidad y su precio asequible. “Hicimos un primer modelo con una impresión en 3D, luego se sacó un molde de silicona para fabricar de 20 en 20 cascos con poliuretano y ya tenemos un molde en aluminio para hacer piezas en serie”, explica el diseñador, quien ha creado incluso un frutero inspirado el neurocasco con la idea de comercializarlo un día y ayudar a recaudar fondos para seguir investigando.

Propuesta de frutero a partir del diseño del neurocasco
Propuesta de frutero a partir del diseño del neurocasco Luki Huber / Neurek

“Lo interesante de este sistema es que es muy sencillo y bien barato”, recalca Foffani. “El imán no tienes que recargarlo, y una vez que tienes el casco teóricamente es para siempre”. La historia de la investigación con imanes es la de un intento de simplificar los tratamientos a partir de la experiencia en la clínica diaria. “Esa es la evolución de mi historia”, resume Oliviero, “empecé con grandes aparatos de estimulación magnética y en lugar de hacer una terapia cada vez más compleja se ha ido haciendo cada vez más simple”. “Uno de los problemas de las terapias para problemas cerebrales es que son todas cada vez más caras y el sistema tiende a atascarse”, añade Foffani. “Aquí se abarata el coste sanitario. No es una tecnología que solo se pueden permitir algunos y, si funciona, ya veremos cómo acceden los demás. Esto nace como un tecnología sostenible”.

Si después de todos estos años de trabajo el sistema prueba su eficacia, los científicos tendrán que enfrentarse a los prejuicios sobre el uso de imanes, que se asocian desde hace años a pseudoterapias que venden supuestos efectos del magnetismo que nunca se han probado. “Lo que cuenta es la intensidad del campo magnético”, explica Foffani. “Si uno hace los experimentos bien hechos se demuestran los efectos que hay o no hay”. El investigador admite que en el ámbito más científico necesitan pasar la barrera de la desconfianza, pero para eso basta con leer los artículos y ver los detalles. “Pero es lo que tiene cualquier técnica nueva”, concluye. “En general, como seres humanos tenemos desconfianza hacia lo nuevo, hay que hacer un esfuerzo extra cada que vez que se abre un camino diferente”.

Referencias: Transcranial static magnetic field stimulation of the human motor cortex (The Journal of Physiology) | Magnetic field strength and reproducibility of neodymium magnets useful for transcranial staticmagnetic field stimulation of the human cortex (Neuromodulation) | Static magnetic fields reduce epileptiform activity in anesthetized rat and monkey (Scientific Reports) | Transcranial static magnetic field stimulation (tSMS) of the visual cortex decreases experimental photophobia (Cephalalgia) | Long-lasting effects of transcranial static magnetic field stimulation on motor cortex excitability (Brain Stimulation) | Dopamine-dependent changes of cortical excitability induced by transcranial static magnetic field stimulation in Parkinson's disease (Scientific Reports)



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