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El proyecto PIANO, Nanopartículas dirigidas a los ganglios raquídeos para diagnosticar y tratar el dolor crónico, es una acción MSC ITN financiada con 4 millones de euros. Por su parte, NeuraViPeR desarrollará una nueva tecnología para restaurar la visión de personas con discapacidades visuales mediante una interfaz cerebro-máquina inteligente.

AUTOR: UMH

PIANO: proyecto europeo para estudiar y tratar el dolor crónico mediante nanopartículas

 

Dirigir los fármacos directamente a los centros del dolor y ver cómo los tratamientos actúan es la finalidad del nuevo proyecto europeo en el que participa el laboratorio del catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, Antonio Ferrer Montiel, junto a instituciones de otros siete países y la empresa biotecnológica AntalGenics del Parque Científico de la UMH.

 

Este proyecto, financiado con cuatro millones de euros del programa Horizonte 2020, supone un enfoque de vanguardia para la visualización y tratamiento del dolor crónico mediante su vehiculización efectiva con nanopartículas.

 

El grupo de investigación en Neurobiología Sensorial, liderado por Antonio Ferrer Montiel, director del Instituto de Investigación, Desarrollo e Innovación en Biotecnología Sanitaria de Elche (IDiBE), formará parte de la acción European Training Networks (ETN), denominada Nanopartículas dirigidas a los ganglios raquídeos para diagnosticar y tratar el dolor crónico (PIANO, en su acrónimo en inglés).

 

Como explica el equipo de investigación, el dolor crónico es una enfermedad debilitante que afecta a unos 1.500 millones de personas en el mundo, el 20% de la población. Aproximadamente, el 4% de las mismas sufre de dolor neuropático. El dolor neuropático puede volverse crónico, implacable y severo y con frecuencia es resultado del daño nervioso o de un mal funcionamiento del sistema nervioso.

 

Por otra parte, los tratamientos actuales para el dolor crónico o el neuropático no son muy eficaces y presentan efectos secundarios que limitan su uso. Según los investigadores de la UMH, no se dispone de herramientas para diagnosticar o visualizar el proceso de dolor donde se genera, en los ganglios raquídeos que recogen información sensorial de las vísceras y la piel. Estos 62 ganglios, los interruptores en la vía del dolor en el cuerpo humano, son la clave para tratar el dolor crónico de forma efectiva.

 

El equipo de Antonio Ferrer explica que tratar localmente los ganglios que intervienen en el dolor es una solución eficaz para reducir los efectos secundarios de los medicamentos analgésicos y optimizar el tratamiento. El objetivo del proyecto PIANO es identificar los ganglios que transmiten el dolor neuropático mediante la visualización de células y moléculas asociadas con la generación de dolor.

 

El equipo de investigadores del IDiBE UMH utilizará un método basado en nanopartículas novedosas, dirigidas a las células o moléculas que producen las señales dolorosas en los ganglios dañados o inflamados. Estas nanopartículas se utilizarán como vehículos inteligentes para dirigir sustancias que permitan visualizar la extensión del daño de los ganglios, así como los medicamentos que reduzcan la inflamación y restauren la actividad neuronal normal.

 

PIANO constituye una de las acciones Marie Sklodowska-Curie de la Comisión Europea y tiene como objetivo formar, por medio de una red internacional de centros públicos y privados, una nueva generación de investigadores creativos e innovadores, capaces de transformar los conocimientos y las ideas en productos y servicios para beneficio económico y social de la Unión Europea.

 

El proyecto se engloba dentro de las Innovative Training Networks (ITN), financiadas por el Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea. Las acciones ITN permiten la contratación de jóvenes investigadores que no hayan obtenido aún el título de doctor y estén en sus primeros 4 años de investigación a tiempo completo. 

 

NeuraViPeR: proyecto para restaurar la visión a través de estimulación eléctrica e inteligencia artificial

Investigadores de siete organizaciones europeas, entre las que se encuentra la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, desarrollarán una nueva tecnología para restaurar la visión de personas con discapacidades visuales mediante una interfaz cerebro-máquina inteligente.

 

El proyecto ha recibido una financiación de 4 millones de euros del programa Horizonte 2020, será coordinado por la Universidad de Zúrich (Suiza) e implica el diseño y desarrollo de un nuevo tipo de microelectrodos y técnicas de neuroestimulación basadas en inteligencia artificial. Como experto en neuroprótesis visuales participa el laboratorio del profesor Eduardo Fernández Jover del Instituto de Bioingeniería UMH.

 

Según los investigadores, los sistemas actuales de rehabilitación visual solo estimulan un pequeño conjunto de neuronas en el cerebro y tienen una vida útil de apenas unos pocos meses. El objetivo del proyecto de la UMH es desarrollar un nuevo tipo de neuroprótesis que, además de contar con miles de electrodos, se controle por algoritmos de aprendizaje automático. Esta nueva interfaz cerebro-máquina será un sistema ligero y portátil, pero robusto, que podrá funcionar durante décadas.

 

El proyecto internacional Prótesis Visuales Activas para Restaurar las Funciones Neuronales (NeuraViPeR, en su acrónimo en Inglés) tendrá una financiación de 4 millones de euros y una duración de 4 años, a partir de septiembre de 2020. Con NeuraViPeR, se espera mejorar la construcción de implantes flexibles que estimulen gran parte de la corteza visual del cerebro, pero causen el menor daño posible a los tejidos y a la vez resistan un uso intensivo en un largo periodo de tiempo.

 

También, desarrollarán los microchips que controlarán la estimulación eléctrica de los implantes y monitorizarán las áreas corticales superiores, una de las zonas del cerebro donde el análisis de la actividad neuronal resulta más complejo.

 

El equipo también espera grandes avances en la construcción de redes neuronales artificiales entrenadas por sistemas de aprendizaje profundo, que extraerán la información visual más relevante de una cámara para permitir a las personas ciegas reconocer objetos y expresiones faciales y orientarse a través de entornos desconocidos. Las redes neuronales transformarán las imágenes obtenidas a través de la cámara en patrones de estimulación eléctrica que el cerebro pueda interpretar. Al mismo tiempo, el dispositivo hará un seguimiento del movimiento del ojo para mejorar la percepción.

 

El trabajo de investigación lo llevarán a cabo laboratorios interdisciplinares con experiencia en sistemas de computación, neurociencia clínica, ingeniería de materiales, diseño de microsistemas y deep learning (inteligencia artificial de aprendizaje profundo).

 

Además de la UMH, participan la Universidad de Zúrich (Suiza), la Universidad de Friburgo (Alemania), el Instituto de Neurociencias de los Países Bajos, el Instituto IMEC/IMINDS (Bélgica) y la empresa holandesa Phosphoenix.