Hasta hace unas décadas, una prótesis era poco más que una pierna de goma o un aparato de plástico inamovible, pensar en recuperar una vida que cambió por un accidente o una enfermedad, era una idea más cercana a la fantasía, que de lo tangible.
Ni qué decir de recuperar la movilidad de partes del cuerpo tras sufrir un accidente severo; sin embargo, los avances tecnológicos han hecho posible el desarrollo de partes artificiales , desde manos robóticas, piernas autómatas hasta la manipulación de músculos y órganos con luz LED.
En México se hacen aproximadamente 75 amputaciones diarias, principalmente por enfermedades como la diabetes, la hipertensión y accidentes automovilísticos, según cifras del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi).
La cifra es alarmante no solo por la cantidad de operaciones. De acuerdo con observaciones de Paul Carrillo Mora, neurólogo e investigador del Instituto Nacional de Rehabilitación (INR), cada vez se registran más casos en adultos con diabetes temprana, infartos y obesidad.
“Año con año parece ir disminuyendo esta edad y eso es preocupante porque son pacientes más jóvenes que tienen, por ejemplo, diabetes, hipertensión, colesterol elevado y obesidad, donde tienen tan comprometida la circulación de las extremidades que en algún momento requieren la amputación”, señala.
Amputaciones, la condición a la que todos estamos expuestos
Una de las principales causas de pérdida de extremidades y parálisis en diversas partes del cuerpo son los accidentes, particularmente aquellos relacionados con automotores.
Hasta 2024, el Inegi documentó más de 374 mil accidentes terrestres que incluyen conductores, pasajeros y terceros. El doctor Paul Carrillo señala que estos eventos afectan en todas las esferas a los pacientes: deben lidiar con la depresión de perder una parte del cuerpo, el tabú de vivir con una etiqueta de discapacidad y las dificultades económicas de encontrar una prótesis accesible, confiable y cómoda.
En entrevista, MILENIO le preguntó al especialista, “considerando las complejidades socioeconómicas de México, ¿qué es más viable para alguien que ha perdido una parte de su cuerpo?, ¿Usar una prótesis o aprender a vivir sin ella?”.
“Sin lugar a dudas usar una prótesis, la calidad de vida mejora mucho … pero también hay de prótesis a prótesis, hay desde muy sencillas, hasta prótesis verdaderamente complicadas, costosas, casi robóticas”, responde el investigador.
Prótesis de madera y hierro, los pasos previos a la modificación genética
Una prótesis siempre es la opción ideal cuando se pierde una extremidad, aunque no siempre fue así, en el pasado algunas apenas lograban suplir su función. Momias, guerreros y piratas son testimonio de ello.
En algunos contextos las prótesis eran más un accesorio que una nueva extremidad, según la historiadora estadounidense Katherine Ott, no todas las culturas tienen la misma idea sobre lo que constituye la integridad de una persona.
Por ejemplo, el dedo de Greville Chester, pieza con más de 2 mil años de antigüedad en Egipto, es catalogada como una de las dos prótesis más arcaicas de las que se tiene evidencia. Estaba hecha con pegamento, lino y yeso. Dado que no se podía doblar, se cree que tenía un propósito más cosmético que práctico.
Sólo unos años después surgió la primera prótesis funcional: un dedo del pie hallado en la necrópolis de Sheij Abd el-Qurna, a orillas del Nilo. Hecho de madera y cuero, fue ajustado varias veces por un sacerdote egipcio para el pie derecho de su hija.
No fue hasta la edad media, que las prótesis se convirtieron en íconos, como los garfios y piernas de palo de los piratas; así como los postizos de caballeros para camuflar deformidades y cuerpos sin extremidades.
La modernidad alcanzó a su pionero en 1536, cuando Ambroise Paré, un cirujano del ejército francés, perfeccionó la técnica en la elaboración de miembros artificiales, al usar metales y tendones animales en la manufactura.
La madre de las prótesis modernas fue la guerra
La Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos señala en un recopilatorio histórico y en un archivo sobre el tema, que el desarrollo de prótesis no fue tomado en serio en la medicina e investigación hasta el siglo pasado, con la Primera y Segunda Guerra Mundial.
Aunque desde el antiguo Egipto se usaba madera para sustituir dedos o piernas, las guerras impulsaron avances para entender la ingeniería del cuerpo y desarrollar piezas más duraderas que permitieran a los sobrevivientes recuperar su vida cotidiana.
La urgente necesidad de producir prótesis al por mayor marcó la pauta de los modelos actuales, como narra una editorial de Nature.
En un principio, las principales dificultades eran las limitaciones en materiales. Al ser dispositivos pesados y toscos no eran bien recibidos por los futuros portadores que veían en ellas una solución temporal y no una potencial extensión de sí mismos.
La creación de aleaciones novedosas y con articulaciones cambió el rango de posibilidades. Marcel Sroutter fue uno de los grandes contribuyentes en el proceso, cuando perdió una pierna en 1912 y fabricó un dispositivo de aluminio que, además de ser más ligero, contaba con un soporte pélvico.
Años después surgieron herramientas enfocadas en la parte superior del cuerpo adaptadas con un mecanismo flexible para controlar el movimiento.
De la electricidad a la IA: la era biónica de las prótesis
Si en la Edad Media se utilizaron manivelas, en los 60´se aplicó la electricidad: las prótesis comenzaron a captar las señales musculares, y se usaron nuevos materiales como fibra de carbono, zirconio, titanio y plásticos de alta resistencia.
En la actualidad, el desarrollo científico cada vez se acerca más a los límites entre materia viva y las máquinas, prueba de ello son las extremidades biónicas que utilizan microprocesadores y sensores avanzados.
En 2015 un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) inventó un procedimiento que “rediseña” la forma en que se amputa una extremidad para que el cuerpo acepte la intervención de la máquina.
Este estudio, liderado por Hugh Herr, considerado el “líder de la Era Robótica” y codirector del Centro Yang para la Biónica en el MIT, ha dado a luz a algunas de las máquinas más sofisticadas del mundo. Mientras que en internet ya es posible conseguir una rodilla con inteligencia artificial integrada para aprendizaje automático.
De sentir las extremidades a mover el cuerpo con luz
La nueva ola de prótesis y aparatos para la recuperación de la movilidad, fusiona dos cosas: la física de la luz aplicada al cuerpo y la ingeniería genética.
La optogenética pertenece a este abanico de investigaciones que ya resolvió dos problemas actuales con el uso de prótesis: la fatiga muscular de los pacientes al usar aparatos externos; y encontrar un método que fusione un cuerpo vivo con una máquina.
“Es un tema muy reciente y por lo tanto, complicado de concebir”, señala Itzel Reyna Morales, académica en micromanipulación óptica del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México.
En la actualidad, investigadores en optogenética han logrado controlar la actividad de músculos, incluso movimientos completos, en ratones, esto mediante la inserción de proteínas fotosensibles de algas en su ADN.
Estas proteínas responden a estímulos de luz, por lo que, una vez dentro del tejido, pueden activarse o desactivarse con gran precisión usando pulsos de luz LED, lo que permite manipular la contracción muscular de manera precisa, como explica la especialista.
Uno de los grupos de investigación pioneros en esta tecnología es el MIT Media Lab, donde participa el mexicano Guillermo Herrera-Across, de acuerdo con su publicación más reciente el uso de luz para movimiento muscular, genera menos fatiga en los ratones y pueden trabajar por mayor tiempo.
En un futuro, de acuerdo con la investigación del MIT y diversas publicaciones, se espera que esta tecnología esté al alcance de las personas que han perdido extremidades o con parálisis.
“Este trabajo sigue en desarrollo, de primera mano lo veo como método de rehabilitación de personas que han perdido movilidad, y en un futuro lejano, probablemente como prótesis”, señala la académica de la UNAM.
Cumplir el sueño de recuperar una vida que cambió por un accidente o una enfermedad, cada vez está más cerca de lo tangible que de la fantasía.
Sin embargo, el principal desafío se encuentra entre la delgada línea de intervenir en las células humanas, y tener una alternativa para las personas con parálisis o pérdida de extremidades.
Pese a que en los laboratorios hoy es posible imaginar mover el cuerpo con luz, en las calles, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que solo 1 de cada diez personas tiene acceso a prótesis o terapias de recuperación debido a la barrera tecnológica y económica.
En el siglo XXI, las prótesis están más cerca de los diseños inspirados en piratas, que de las que se piensan en la investigación científica.
LHM